DE102008004286A1 - clamping element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Spannelement zum Festlegen eines Werkstücks mit einem im Betrieb ortsfesten Gehäuse (10), einem gegenüber dem Gehäuse (10) beweglichen Spannhebel (50) mit einem Spannbereich (54) zur Kraftbeaufschlagung des Werkstücks und einem gegenüber dem Gehäuse (10) in einer Ausfahrrichtung (1) translativ ausfahrbaren Kolben (40), wobei der Kolben (40) zum Verschwenken des Spannhebels (50) ausgebildet ist, so dass der Spannhebel (50) zwischen einem gelösten Ausgangszustand und einem gespannten Endzustand beweglich ist, und wobei der Spannhebel (50) um eine Hauptschwenkachse (2) schwenkbeweglich am Gehäuse (10; 110; 210; 310) gelagert ist. Erfindungsgemäß weist der Kolben (40) eine Kontaktfläche (42b) auf, an der bei einer gemeinsamen Spannbewegung des Spannhebels (50) mit dem Kolben (40) eine zur Kontaktfläche (42b) des Kolbens (40) korrespondierende Kontaktfläche (60b) des Spannhebels (50) entlanggleitet, wobei die Kontaktflächen (42b, 60b) sich bei einer gemeinsamen Spannbewegung des Spannhebels (50) mit dem Kolben (40) stets zumindest abschnittsweise in Flächenkontakt miteinander befinden. Der erfindungsgemäße Spannhebel weist eine hohe Stabilität bei hohen übertragbaren Kräften auf.The invention relates to a clamping element for fixing a workpiece to a stationary housing (10), a relative to the housing (10) movable clamping lever (50) having a clamping portion (54) for applying force to the workpiece and a relative to the housing (10) in an extension direction (1) translationally extendable piston (40), wherein the piston (40) for pivoting the clamping lever (50) is formed, so that the clamping lever (50) between a released initial state and a tensioned end state is movable, and wherein the clamping lever (50) is pivotally mounted about a main pivot axis (2) on the housing (10; 110; 210; 310). According to the invention, the piston (40) has a contact surface (42b) on which a contact surface (60b) of the clamping lever (60b) corresponding to the contact surface (42b) of the piston (40) joins the piston (40) during a common clamping movement of the clamping lever (50). 50), wherein the contact surfaces (42b, 60b) are always at least partially in surface contact with each other at a common clamping movement of the clamping lever (50) with the piston (40). The tensioning lever according to the invention has a high stability with high transferable forces.
Description
Anwendungsgebiet und Stand der TechnikField of application and status of the technique
Die Erfindung betrifft ein Spannelement zum Festlegen eines Werkstücks mit einem im Betrieb ortsfesten Gehäuse, einem gegenüber dem Gehäuse beweglichen Spannhebel mit einem Spannbereich zur Kraftbeaufschlagung des Werkstücks und einem gegenüber dem Gehäuse in einer Ausfahrrichtung translativ ausfahrbarem Kolben, wobei der Kolben zum Verschwenken des Spannhebels ausgebildet ist, so dass der Spannhebel zwischen einem gelösten Ausgangszustand und einem gespannten Endzustand beweglich ist, und wobei der Spannhebel um eine Hauptschwenkachse schwenkbeweglich am Gehäuse gelagert ist.The The invention relates to a clamping element for fixing a workpiece a stationary housing in operation, one opposite the housing movable clamping lever with a clamping area for applying force of the workpiece and one opposite the housing in a direction of extension translationally extendable piston, wherein the Piston is designed for pivoting the clamping lever, so that the tension lever between a released initial state and a tensioned final state is movable, and wherein the clamping lever to a Main pivot axis is pivotally mounted on the housing.
Gattungsgemäße Spannelemente sind aus dem Stand der Technik bekannt. Der zumeist hydraulisch betätigte Kolben ist bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Spannelementen schwenkbar am Spannhebel gelagert. Der Spannhebel ist weiterhin mit dem Gehäuse verbunden, so dass eine Kraftbeaufschlagung des Spannhebels mittels des Kolbens zu einem Verschwenken des Spannhebels führt. Hierdurch wird auch der Spannbereich verlagert und kann somit gegen das Werkstück gepresst werden, welches dadurch auf einer Aufspannfläche einer Spanneinrichtung fixiert wird.Generic clamping elements are known from the prior art. The mostly hydraulic actuated Piston is in these known from the prior art clamping elements pivotally mounted on the clamping lever. The cocking lever is still with the housing connected, so that a force application of the clamping lever means the piston leads to a pivoting of the clamping lever. hereby the clamping area is also displaced and can thus be pressed against the workpiece, which thereby on a clamping surface of a clamping device is fixed.
Da der Kolben rein translativ bewegt wird, ist bei einem Typ von Spannelementen aus dem Stand der Technik vorgesehen, dass der Spannhebel mittels zweier als Ausgleichsmittel wirkenden Laschenelementen nur mittelbar mit dem Gehäuse schwenkbar verbunden ist. Die beiden Laschenelemente sind dabei jeweils am Spannhebel und am Gehäuse schwenkbar gelagert, so dass die Schwenkachse, um die der Spannhebel unmittelbar verschwenkbar ist, nicht ortsfest relativ zum Gehäuse vorgesehen ist.There The piston is moved purely translatory, is in a type of clamping elements provided from the prior art, that the clamping lever means two acting as compensating tab elements only indirectly with the housing pivotally connected. The two tab elements are included each pivotable on the clamping lever and on the housing stored so that the pivot axis to which the clamping lever immediately is pivotable, not fixed relative to the housing provided is.
Als nachteilig an diesen Spannelementen wird angesehen, dass der Spannhebel nur eine geringe Stabilität gegen Seitenkräfte in Richtung der Schwenkachsen der Laschenelemente aufweist.When A disadvantage of these clamping elements is considered that the clamping lever only a low stability against lateral forces has in the direction of the pivot axes of the tab elements.
Aus dem Stand der Technik sind weiterhin auch solche gattungsgemäße Spannelemente bekannt, bei denen der Kolben ohne weiteres Ausgleichsmittel unmittelbar auf einen dem Spannbereich abgewandten Kontaktbereich des Spannhebels drückt und im Zuge des dadurch resultierenden Verschwenkens des Spannhebels an diesem unter Aufrechterhaltung einer Linienberührung entlang gleitet. Die Rückholung des Spannhebels erfolgt dabei mittels einer Torsionsfeder, die den Spannhebel permanent in seine entspannte Stellung momentenbeaufschlagt.Out The prior art are also such generic clamping elements known, in which the piston without further compensation means directly on a clamping region remote from the contact area of the clamping lever presses and in the course of the resulting pivoting of the clamping lever at this while maintaining a line contact along slides. The return the clamping lever takes place by means of a torsion spring, the Tension lever permanently in its relaxed position torque applied.
Nachteilig an solchen Spannelementen ist jedoch, dass die Linienberührung die übertragbaren Spannkräfte stark begrenzt und die hohe Flächenpressung durch die Linienberührung einen hohen Verschleiß am Kolben und am Kontaktbereich des Spannhebels mit sich bringt.adversely on such clamping elements, however, is that the line contact the transferable clamping forces strong limited and the high surface pressure through the line touch high wear on the Piston and the contact area of the clamping lever brings with it.
Aufgabe und LösungTask and solution
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Spannelement dahingehend weiterzubilden, dass die Nachteile des Standes der Technik verhindert oder vermindert werden.task The invention is to a generic tensioning element to the effect to further develop that prevents the disadvantages of the prior art or diminished.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Kolben eine Kontaktfläche aufweist, an der bei einer gemeinsamen Spannbewegung des Spannhebels mit dem Kolben eine zur Kontaktfläche des Kolbens korrespondierende Kontaktfläche des Spannhebels entlang gleitet, wobei die Kontaktflächen sich bei einer gemeinsamen Spannbewegung des Spannhebels mit dem Kolben stets zumindest abschnittsweise in Flächenkontakt miteinander befinden.According to the invention this is achieved in that the piston has a contact surface, at the at a common clamping movement of the clamping lever with the piston to the contact area the piston corresponding contact surface of the clamping lever along slides, with the contact surfaces at a common clamping movement of the clamping lever with the Pistons always at least partially in surface contact with each other.
Das im Betrieb ortsfeste Gehäuse ist insbesondere zur Festlegung an einer Aufspannfläche einer Spanneinrichtung vorgesehen, auf der das Werkstück festgelegt werden kann. Die Ortsfestigkeit des Gehäuses bezieht sich darauf, dass gegenüber der Aufspannfläche keinerlei Relativbewegung des Gehäuses im Betrieb vorgesehen ist. Dies schließt jedoch keine Bewegung der Spanneinrichtung in ihrer Gesamtheit aus. An diesem Gehäuse ist der Spannhebel erfindungsgemäß unmittelbar gelagert, so dass die Hauptschwenkachse sowohl relativ zum Spannhebel als auch relativ zum Gehäuse eine unveränderliche Lage aufweist. Diese unmittelbare Verschwenkbarkeit des Spannhebels gegenüber dem Gehäuse ermöglicht es, eine besonders große Stabilität des Spannhebels zu erzielen, insbesondere im Hinblick auf Seitenkräfte, also Kräfte, die eine Richtungskomponente parallel zur Hauptschwenkachse aufweisen. Der erforderliche Längenausgleich, der benötigt wird, da der Spannhebel eine Kreisbahn um die Hauptschwenkachse beschreibt und der Kolben eine Linienbahn beschreibt, wird dadurch erzielt, dass der Kolben und der Spannhebel derart aufeinander abgestimmt sind, dass der Kolben am Spannhebel entlang gleiten kann. Hierzu sind beidseitig am Spannhebel sowie am Kolben Kontaktflächen vorgesehen, die im Zuge des Spannvorgangs aneinander entlang gleiten und dabei im permanenten Flächenkontakt verbleiben. Der Spannhebel und der Kolben sind vorzugsweise derart gestaltet, dass dieser Flächenkontakt vorzugsweise zumindest über einen Schwenkwinkel des Spannhebels gegenüber dem Gehäuse von mindestens 20°, vorzugsweise von mindestens 45°, erhalten bleibt. Der Flächenkontakt ist im Hinblick auf die Übertragung großer Kräfte vom Kolben auf den Spannhebel von Vorteil. Darüber hinaus ist eine solche Ausgestaltung besonders unempfindlich gegen eindringende Späne.The stationary housing in operation is provided in particular for fixing to a clamping surface of a clamping device on which the workpiece can be fixed. The local strength of the housing refers to the fact that relative to the clamping surface no relative movement of the housing is provided during operation. However, this does not preclude movement of the tensioner in its entirety. In this case, the clamping lever according to the invention is mounted directly, so that the main pivot axis has both relative to the clamping lever and relative to the housing has a fixed position. This immediate pivoting of the clamping lever relative to the housing makes it possible to achieve a particularly high stability of the clamping lever, in particular with regard to lateral forces, ie forces which have a directional component parallel to the main pivot axis. The required length compensation, which is required because the clamping lever describes a circular path around the main pivot axis and the piston describes a line path, is achieved in that the piston and the clamping lever are coordinated so that the piston can slide along the clamping lever. For this purpose, contact surfaces are provided on both sides of the clamping lever and the piston, which slide along each other in the course of the clamping operation and thereby remain in permanent surface contact. The clamping lever and the piston are preferably designed such that this surface contact is preferably maintained at least over a pivot angle of the clamping lever relative to the housing of at least 20 °, preferably of at least 45 °. The surface contact is in terms of the transmission of large forces from Piston on the clamping lever of advantage. In addition, such a design is particularly resistant to penetrating chips.
Das Spannelement kann hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch betrieben werden. Unter dem Kolben im Sinne der Erfindung wird ein rein translativ bewegliches und motorisch kraftbeaufschlagbares Bauelement verstanden, ohne dass hierfür die Art der Kraftbeaufschlagung eine Rolle spielt.The Clamping element can be operated hydraulically, pneumatically or electrically become. Under the piston in the context of the invention is a purely translationally movable and motorized kraftbeaufschlagbares device understood, without that for this the type of force application plays a role.
Insbesondere von Vorteil ist es, wenn der Spannhebel einen Hebelabschnitt und einen gegenüber dem Hebelabschnitt um eine Nebenschwenkachse schwenkbeweglichen Kontaktflächenabschnitt aufweist, wobei die spannhebelseitige Kontaktfläche am Kontakfflächenabschnitt vorgesehen ist. Durch den separaten Kontaktflächenabschnitt lässt sich eine kontinuierliche Flächenberührung zwischen dem Kolben und dem Spannhebel besonders vorteilhaft und einfach realisieren. Der Kontaktflächenabschnitt ist um eine relativ zum Kontaktflächenabschnitt und relativ zum Hebelabschnitt ortsfeste Nebenschwenkachse gegenüber dem Hebelabschnitt verschwenkbar.Especially It is advantageous if the clamping lever a lever section and one opposite the lever portion pivotable about a sub-pivot axis Having contact surface portion, wherein the tension lever side contact surface on Kontakfllächenabschnitt is provided. Through the separate contact surface section can be a continuous surface contact between the Piston and the clamping lever particularly advantageous and easy to implement. The contact surface section is about a relative to the contact surface portion and relative to Lever portion stationary sub-pivot relative to the lever portion pivotally.
Die Schwenkbeweglichkeit des Kontaktflächenabschnitts relativ zum Hebelabschnitt wird vorzugsweise durch eine Gabelkopfverbindung geschaffen, die eine symmetrische und besonders effiziente Kraftübertragung zwischen Kontakfflächenabschnitt und Hebelabschnitt gewährleistet. Der Kontaktflächenabschnitt kann insbesondere als einstückiges Bauteil ausgebildet sein, welches an gegenüberliegenden Enden jeweils einen Bolzenabschnitt aufweist, zwischen denen die Kontaktfläche zur Krafteinleitung vorgesehen ist. Eine alternative Gestaltung sieht vor, dass der Kontaktflächenabschnitt und der Bolzen, der im Gabelkopf vorgesehen ist, als zwei separate Bauteile vorgesehen sind, wobei der Kontaktflächenabschnitt mit der Kontaktfläche eine Bohrung aufweist, mittels derer er schwenkbar auf dem Bolzen aufgesetzt ist. Der Kontaktflächenabschnitt und der Kolben sind vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt, dass in Richtung der Nebenschwenkachse ein Formschluss besteht, so dass der Kontaktflächenabschnitt keine zusätzlichen Sicherungsmaßnahmen gegen ein Herausrutschen aus dem Hebelabschnitt braucht.The Pivot mobility of the contact surface portion relative to Lever section is preferably by a clevis connection created a symmetrical and particularly efficient power transmission between Kontakfllächenabschnitt and Secured lever section. The contact surface section can in particular as a one-piece component be formed, which at opposite ends respectively a bolt portion between which the contact surface for Force introduction is provided. An alternative design looks before that the contact surface section and the bolt provided in the clevis as two separate ones Components are provided, wherein the contact surface portion with the contact surface a bore by means of which it is pivotally mounted on the bolt is. The contact surface section and the pistons are preferably matched to one another, that in the direction of the sub-pivot axis is a positive fit, so that the contact surface section No additional security measures against slipping out of the lever section needs.
Die Kontaktflächen am Spannhebel und/oder am Kolben sind vorzugsweise eben ausgebildet. Es sind jedoch auch andere Gestaltungen, insbesondere mit balligen Kontaktflächen möglich.The contact surfaces on the clamping lever and / or on the piston are preferably flat. However, there are other designs, especially with crowned contact surfaces possible.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der kolbenseitigen Kontaktfläche sieht vor, dass diese schräg gestellt ist, so dass eine Flächennormale auf der kolbenseitigen Kontaktfläche mit der Ausfahrrichtung einen Winkel größer 0° einschließt, vorzugsweise zwischen 0° und 15°. Eine solche Schrägstellung der Kontaktfläche führt dazu, dass der Kolben im Zuge des Spannens des Spannelements mit einer Querkraft quer zur Ausfahrrichtung beaufschlagt wird. Dies ist zwar üblicherweise nicht gewünscht, durch die Schrägstellung ist es jedoch auch möglich, durch andere Einflüsse hervorgerufene Querkräfte auf den Kolben zu kompensieren, so dass die auf den Kolben wirkenden Querkräfte durch die Schrägstellung verringert oder vollständig kompensiert werden können.A sees particularly advantageous embodiment of the piston-side contact surface before that this oblique is placed so that a surface normal on the piston-side contact surface with the extension direction includes an angle greater than 0 °, preferably between 0 ° and 15 °. Such inclination the contact surface leads to, that the piston in the course of tensioning the clamping element with a transverse force is applied transversely to the extension direction. This is common not desired, by the inclination However, it is also possible through other influences caused lateral forces on compensate for the piston, so that the acting on the piston transverse forces by the inclination reduced or completely can be compensated.
Besonders von Vorteil ist es, wenn die Schrägstellung der kolbenseitigen Kontaktfläche so geartet ist, dass die kolbenseitige Kontaktfläche zur Schwenkachse hin entgegen der Ausfahrrichtung abfällt. Durch die se Gestaltung wird der Kolben durch das Spannen des Spannelements von der Schwenkachse weg mit einer Querkraft beaufschlagt. Die Querkraft kann dabei bei abgestimmter Schrägstellung der Kontaktfläche so eingestellt werden, dass sie gleich groß ist wie eine in entgegengesetzte Richtung auf den Kolben wirkende Querkraft, die Resultat der Tatsache ist, dass der Spannhebel beim Beschreiben der Kreisbahn um die Hauptschwenkachse aufgrund der Haftreibung oder Gleitreibung zwischen Kolben und Spannhebel den Kolben in Richtung der Schwenkachse zieht.Especially It is advantageous if the inclination of the piston side contact area is such that the piston-side contact surface opposite to the pivot axis the extension direction drops. By se design of the piston by the tensioning of the clamping element away from the pivot axis with a transverse force applied. The lateral force can in this case with coordinated inclination the contact surface be set so that it is the same size as one in opposite Direction on the piston acting lateral force, the result of the fact is that the tension lever when describing the circular path around the main pivot axis due to static friction or sliding friction between the piston and the clamping lever pull the piston in the direction of the pivot axis.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind der Kolben und das Spannelement derart aufeinander abgestimmt, dass der Kolben eine Rückholkraft entgegen der Ausfahrrichtung auf das Spannelement übertragen kann. Bei einer solchen Ausgestaltung ist demnach der Kolben nicht nur in der Lage, beim Ausfahren das Spannelement mit einer Spannkraft zu beaufschlagen, sondern darüber hinaus in der Lage, bei einer entgegengesetzten Richtung zum Lösen eines Spannzustandes den Spannhebel wieder mit zurückzuführen. Der Kolben weist zu diesem Zweck vorzugsweise Fortsätze auf, die in Hinterschneidungen des Spannhebels, insbesondere des Kontaktflächenabschnitts des Spannhebels, eingreifen. Diese Ausgestaltung ermöglicht ein sicheres Herstellen des entspannten Zustandes durch Zurückfahren des Kolbens.at a development of the invention, the piston and the clamping element coordinated so that the piston counteracts a return force the extension direction can be transferred to the clamping element. In such a Design is therefore not only capable of the piston at Extending the clamping element to apply a clamping force, but about it in addition, in an opposite direction for releasing a clamping state the tension lever back with. Of the Piston has for this purpose preferably extensions, which in undercuts the Clamping lever, in particular the contact surface portion of the clamping lever, intervention. This configuration allows a secure manufacturing the relaxed state by retracting the piston.
Vorzugsweise ist der Kolben mittels einer Gleitführung mit dem Spannhebel verbunden. Eine solche Gleitführung kann beispielsweise als Nutenführung oder Schwalbenschwanzführung ausgebildet sein. Diese Führung kombiniert die erforderlichen Maßnahmen zur Einleitung von Kräften vom Kolben auf den Spannhebel in Ausfahr- und Rückholrichtung. Darüber hinaus wird durch so eine Führung bei entsprechender Ausgestaltung auch ein Formschluss zwischen dem Kolben und dem Kontaktflächenabschnitt in Richtung der Hauptschwenkachse erzielt, wodurch der Kontaktflächenabschnitt des Spannhebels gegen ein Herausrutschen aus dem Hebelabschnitt des Spannhebels gesichert ist.Preferably, the piston is connected by means of a sliding guide with the clamping lever. Such a sliding guide may be formed, for example, as a groove guide or dovetail guide. This guide combines the necessary measures for the introduction of forces from the piston to the clamping lever in the extension and return direction. In addition, a positive connection between the piston and the contact surface portion in the direction of the main pivot axis is achieved by such a guide with appropriate design, whereby the contact surface portion of the clamping lever against slipping out of the Lever portion of the clamping lever is secured.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind die Kontaktflächen und/oder die Nebenschwenkachse im Endzustand in Ausfahrrichtung des Kolbens jenseits der Hauptschwenkachse angeordnet. Im Falle eines ebenen Spannbereichs ist der Endzustand dadurch charakterisiert, dass der Spannbereich in dieser Stellung etwa parallel zur Aufspannfläche ausgerichtet ist. Der Spannbereich am Spannhebel muss jedoch nicht eben ausgebildet sein, sondern kann beispielsweise auch eine ballige Gestalt haben und zum Linienkontakt mit dem Werkstück vorgesehen sein. In einem solchen Fall existiert nicht nur eine Endstellung, sondern ein Bereich verschiedener Stellungen des Spannhebels, die in Abhängigkeit der Anbringung des Spannelements und der Gestalt des Werkstücks als Endstellungen dienen können. Die Ausgestaltung gemäß dieser Weiterbildung erlaubt es, die Kontaktflächen am Kolben und am Spannhebel bzw. dem Kontaktflächenabschnitt des Spannhebels klein zu halten und dennoch eine Verschwenkbarkeit des Spannhebel um einen großen Winkel, vorzugsweise um mindestens 60°, zu ermöglichen. Die Kontaktflächen, die im Zuge des Spannens des Spannelements durch die kreisförmige Bewegung der spannhebelseitigen Kontaktfläche und die lineare Bewegung der kolbenseitigen Kontaktfläche aneinander entlang gleiten, werden durch diese Ausgestaltung zu Beginn des Spannvorgangs zunächst in eine erste Richtung gegeneinander verschoben, bis die Kontaktflächen bzw. die Nebenschwenkachse einerseits und die Hauptschwenkachse andererseits in Ausfahrrichtung auf gleicher Höhe sind. Im weiteren Verlauf des Spannvorgangs werden die Kontaktflächen in einer zweiten Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, gegeneinander verschoben. Durch diese zweiphasige bidirektionale Gleitbewegung im Zuge des Spannvorgangs kann mit einer vergleichsweise kleinen Kontaktfläche am Kolben und/oder am Spannhebel eine besonders weite Verschwenkbarkeit des Spannhebels erreicht werden, ohne dass dies sehr große Kontaktflächen am Spannhebel und/oder am Kolben erfordern würde.at a development of the invention are the contact surfaces and / or the sub-pivot axis in the final state in the extension direction of the piston beyond arranged the main pivot axis. In the case of a flat clamping range the final state is characterized by the fact that the clamping range in this position is aligned approximately parallel to the clamping surface. The clamping range However, the clamping lever does not have to be flat, but can for example, have a spherical shape and line contact provided with the workpiece be. In such a case, not only is there an end position, but a range of different positions of the clamping lever, the dependent on the attachment of the clamping element and the shape of the workpiece as Can serve end positions. The embodiment according to this Training allows the contact surfaces on the piston and the clamping lever or the contact surface portion to keep the clamping lever small and yet a pivoting the cocking lever at a large angle, preferably at least 60 °, to enable. The contact surfaces, in the course of tensioning the tensioning element by the circular movement the tension lever side contact surface and the linear movement of the piston-side contact surface to each other glide along, be through this configuration at the beginning of the Tensioning process first shifted in a first direction against each other until the contact surfaces or the sub-pivot axis on the one hand and the main pivot axis on the other in the extension direction are at the same height. In the further course the tensioning process, the contact surfaces in a second direction, which is opposite to the first direction, shifted against each other. Through this two-phase bidirectional sliding movement in the course of the Clamping can with a comparatively small contact surface on the piston and / or on the clamping lever a particularly wide pivoting of the Tension levers are achieved without this very large contact surfaces on Clamping lever and / or on the piston would require.
Bei einer hierauf aufbauenden Weiterbildung sind die Kontaktflächen oder die Nebenschwenkachse im Endzustand in Ausfahrrichtung des Kolbens vorzugsweise derart jenseits der Hauptschwenkachse angeordnet, dass eine gedachte Verbindungslinie zwischen der Hauptschwenkachse einerseits und den Kontaktflächen bzw. der Nebenschwenkachse andererseits mit der Ausfahrrichtung des Kolbens einen Winkel von weniger als 85°, vorzugsweise einen Winkel zwischen 60° und 80° einschließt.at a subsequent development are the contact surfaces or the sub-pivot axis in the final state in the extension direction of the piston, preferably so arranged beyond the main pivot axis that an imaginary Connecting line between the main pivot axis on the one hand and the contact surfaces or the sub-pivot axis on the other hand with the extension direction of the piston at an angle of less than 85 °, preferably an angle between 60 ° and 80 °.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse einen Hauptabschnitt und einen fest mit dem Hauptabschnitt verbundenen Lagerabschnitt auf, wobei der Lagerabschnitt zur schwenkbaren Lagerung des Spannhebels vorgesehen ist. Zwar wird unter Stabilitätsgesichtspunkten ein vollständig einstückiges Gehäuse als vorteilhaft angesehen, die Mehrstückigkeit mit einem getrennten Lagerabschnitt erlaubt jedoch eine preisgünstigere Fertigung.at a development of the invention, the housing has a main section and a bearing section fixedly connected to the main section, wherein the bearing portion for pivotally mounting the clamping lever is provided. Although from a stability perspective, a completely one-piece housing as considered advantageous, the multi-piece with a separate However, storage section allows a cheaper production.
Zur Verbindung des Lagerabschnitts mit dem Hauptabschnitt ist vorzugsweise eine Doppelgewindeschraube vorgesehen, mittels derer der Lagerabschnitt mit dem Hauptabschnitt verbunden ist. Diese Doppelgewindeschraube ist stiftförmig ausgebildet und weist an gegenüberliegenden Enden ein linksgängiges und ein rechtsgängiges Gewinde auf. Korrespondierend hierzu sind am Lagerabschnitt und am Hauptabschnitt Bohrungen mit gegenläufigen Gewinden vorgesehen. Die Doppelgewindeschraube erlaubt eine Fügung des Lagerabschnitts an den Hauptabschnitt, bei der die Ausrichtung des Lagerabschnitts zum Hauptabschnitt frei festlegbar ist. Darüber hinaus ist die Doppelgewindeschraube, die keinen Schraubenkopf aufweist, sondern stattdessen beispielsweise einen Innensechskant, besonders Platz sparend. Da je nach Baugröße des Spannelements der Lagerabschnitt in unmittelbarer Nähe zum Kolben und einem gegebenenfalls hierfür vorgesehenen Zylinder angeordnet ist, kann durch die Verwendung der Doppelgewindeschraube eine ansonsten schwierig vermeidbare Kollision zwischen Zylinder und Schraubenkopf der den Lagerabschnitt fixierenden Schraube vermieden werden.to Connection of the bearing portion to the main portion is preferable a double-threaded screw provided by means of which the bearing section connected to the main section. This double-threaded screw is a pencil trained and points to opposite Ends a left-hand and a right-hander Thread on. Corresponding to this are the bearing section and provided on the main section holes with opposing threads. The double-threaded screw allows a joining of the bearing section the main section, where the orientation of the bearing section to the main section is freely definable. In addition, the double-threaded screw, which has no screw head, but instead, for example a hexagon socket, especially space-saving. As depending on the size of the clamping element the bearing section in close proximity to the piston and an optionally therefor provided cylinder can be arranged by use the double-threaded screw an otherwise difficult to avoid collision between cylinder and screw head of the bearing section fixing Screw can be avoided.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse einen in etwa zylindrischen Festlegungsabschnitt auf, an dessen Außenseite ein Außengewinde vorgesehen ist und mittels dessen das Gehäuse in seiner Gesamtheit in eine korrespondierende Bohrung einer Spanneinrichtung einschraubbar ist.at a development of the invention, the housing has an approximately cylindrical Fixing section, on the outside of an external thread is provided and by means of which the housing in its entirety a corresponding bore of a clamping device can be screwed is.
Der Festlegungsabschnitt, der integraler Bestandteil des Gehäuses ist und mit diesem fest verbunden ist, dient dabei selbst der Festlegung des Gehäuses. Hierzu ist an einer Aufspannfläche, auf der das Werkstück festzuspannen ist, eine entspreche Ausnehmung mit einem Innengewinde vorgesehen, in die das Spannelement in seiner Gesamtheit eingeschraubt werden kann. Insbesondere von Vorteil ist dabei, dass durch die Einschraubtiefe die Relativposition des Spannelements relativ zu einer Aufspannfläche flexibel einstellbar ist, wodurch eine Anwendbarkeit für Werkstücke unterschiedlicher Höhe erreicht wird. So kann bei besonders großen Werkstücken das Spannelement nur einige wenige Windungen tief in die Spanneinrichtung eingeschraubt werden, während bei anderen kleineren Werkstücken der Festlegungsabschnitt annähernd vollständig in die Spanneinrichtung eingeschraubt wird. Vorzugsweise ist zusätzlich ein Kontermittel, insbesondere eine Kontermutter auf der Außenseite des Festlegungsabschnitts vorgesehen.The fixing portion, which is an integral part of the housing and is fixedly connected to this, serves itself to determine the housing. For this purpose, a corresponding recess with an internal thread is provided on a clamping surface on which the workpiece is to be clamped, into which the clamping element can be screwed in its entirety. In particular, it is advantageous that the relative position of the clamping element relative to a clamping surface is flexibly adjustable by the depth of engagement, whereby an applicability for workpieces of different heights is achieved. Thus, in particularly large workpieces, the clamping element can be screwed into the clamping device only a few turns deep, while in other smaller workpieces the fixing section is screwed approximately completely into the clamping device. Preferably, in addition, a counter means, in particular a lock nut on the outside of Festle section provided.
Medienzufuhrleitungen zur Zuführung eines Druckmediums wie Luft oder Öl können an der Unterseite des Gehäuses, insbesondere an der Unterseite des Festlegungsabschnitts vorgesehen sein. Als besonders vorteilhaft wird jedoch eine Ausgestaltung angesehen, bei der an der Mantelfläche des zylindrischen Festlegungsabschnitts entsprechende Anschlüsse vorgesehen sind. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass an der Außenseite des zylindrischen Festlegungsabschnitts mindestens zwei Einlassöffnungen zur Zuleitung des Druckmediums vorgesehen sind, wobei die Einlassöffnungen in Richtung einer Zylinderachse des Festlegungsabschnitts voneinander beabstandet sind. Diese beiden Einlassöffnungen können dabei alternativ verwendet werden. Je nachdem, welche der Einlassöffnungen Verwendung finden soll, wird die andere oder werden die anderen Einlassöffnungen vorzugsweise mittels Stopfen verschlossen. Die Gestaltung mit mehreren Einlassöffnungen ermöglicht es, unabhängig von der Einschraubtiefe des Festlegungsabschnitts mindestens eine Einlassöffnung zur Verfügung zu haben, an der eine Zuführung des Druckmediums erfolgen kann.Medium supply lines to the feeder A pressure medium such as air or oil may be at the bottom of the housing, in particular provided on the underside of the fixing section be. However, an embodiment is considered particularly advantageous at the on the lateral surface the cylindrical fixing portion corresponding terminals provided are. It is particularly advantageous that on the outside the cylindrical fixing portion at least two inlet openings are provided for supplying the pressure medium, wherein the inlet openings in the direction of a cylinder axis of the fixing portion from each other are spaced. These two inlet openings can be used alternatively become. Depending on which of the inlet openings are used should, the other or the other inlet openings preferably closed by means of plugs. The design with several inlets allows it, independent at least one of the screwing depth of the fixing section inlet port to disposal to have at the one feeder the pressure medium can take place.
Insbesondere als Weiterbildung des vorbeschriebenen Spannelements umfasst die Erfindung auch ein gattungsgemäßes Spannelement, bei der der Spannhebel um eine Schwenkachse schwenkbeweglich mittels einer Gabelkopfverbindung am Gehäuse gelagert ist.Especially as a development of the above-described clamping element comprises the Invention also a generic clamping element, in which the clamping lever pivotable about a pivot axis by means of a clevis connection on the housing is stored.
Der Gabelkopf kann dabei sowohl am Spannhebel als auch am Gehäuse vorgesehen sein. Als besonders bevorzugt wird eine Ausgestaltung angesehen, bei der der Gabelkopf am Spannhebel vorgesehen ist. Die Verwendung einer Gabelkopfverbindung zwischen Spannhebel und Gehäuse gestattet eine besonders kippstabile sowie spielfreie schwenkbewegliche Verbindung des Spannhebels mit dem Gehäuse, die besonders große Kräfte übertragen kann.Of the Clevis can be provided both on the clamping lever and on the housing be. An embodiment is considered to be particularly preferred in which the clevis is provided on the clamping lever. The usage a clevis connection between clamping lever and housing allows one especially tilt-stable and play-free pivoting connection the clamping lever with the housing, the extra large ones Can transmit forces.
Erfindungsgemäße Spannelemente können in verschiedenen Ausführungsformen hinsichtlich der Anordnung des Spannhebels, des Kolbens und des Gehäuses relativ zueinander und relativ zu einer Aufspannfläche ausgebildet sein. Bevorzugte Ausgestaltungen umfassen eine Aus gestaltung als Vertikal-Spannelement, bei dem der Kraftvektor der vom Spannbereich des Spannhebels auf das Werkstück wirkenden Kraft im Endzustand etwa parallel (+/–15°) zur Ausfahrrichtung des Kolbens und zu einer Flächennormalen auf der Aufspannfläche verläuft. Sie umfassen weiterhin eine Ausgestaltung als Horizontal-Spannelement, bei der der Kolben in etwa parallel (+/–30°) zur Aufspannfläche ausgerichtet ist. Eine Sonderform dieser Horizontal-Spannelemente bilden die Niederzug-Spannelemente, bei denen der Kraftvektor der vom Spannbereich des Spannhebels auf das Werkstück wirkenden Kraft mit der Aufspannfläche einen Winkel von etwa 30° (+/–10°) einschließt.Inventive clamping elements can in various embodiments relative to the arrangement of the clamping lever, the piston and the housing relative be formed relative to each other and relative to a clamping surface. preferred Embodiments comprise a design as a vertical clamping element, where the force vector of the clamping range of the clamping lever on the workpiece acting Force in the final state approximately parallel (+/- 15 °) to the extension direction of the piston and to a surface normal on the clamping surface runs. They further include a configuration as a horizontal clamping element, in which the piston is aligned approximately parallel (+/- 30 °) to the clamping surface is. A special form of these horizontal clamping elements form the Pull-down clamping elements, where the force vector of the clamping range of the clamping lever on the workpiece acting force with the clamping surface an angle of about 30 ° (+/- 10 °) includes.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich außer aus den Ansprüchen auch aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung. Diese sind in den Figuren dargestellt.Further Features and advantages of the invention will become apparent the claims also from the following description of preferred embodiments the invention. These are shown in the figures.
Dabei zeigen:there demonstrate:
Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description the embodiments
Die
Das
Spannelement weist ein Gehäuse
Der
Lagerabschnitt
Neben
dem Gehäuse
Das
Gehäuse
Zur
Betätigung
des Spannelements wird mittels Hydraulikdruck der Kolben
Der
Ablauf eines Spannvorgangs ist im Detail in den
Die
Ausgehend
hiervon wird der Kolben
Die
maximale Verschiebung ist in der Lage
In
diesem Zustand der
Das
dargestellte Spannelement kombiniert eine sehr kompakte Bauweise
mit extrem hohen aufbringbaren Kräften sowie einer sehr hohen
Stabilität. Da
nur eine Schwenkachse, die Hauptschwenkachse
Die
in der Ausführungsform
der
Die
Die
Den
beiden Ausführungsformen
der
Bei
der
Am
unteren Ende des Zylinderabschnitts
Die
Die
Besonderheit der Ausführungsform
der
Die
Da
bei solchen Niederzug-Spannelementen keine langen Spannwege gebraucht
werden, kann von der Besonderheit der vorangegangenen Ausführungsformen
im Hinblick auf eine schräge
Stirnfläche des
Kolbens
Claims (15)
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