DE20009521U1 - Pull-down quick release device - Google Patents
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Description
HOHENSTEINHOHENSTEIN
Vorrichtungsbau und Spannsysteme GmbHFixture construction and clamping systems GmbH
BeschreibungDescription Niederzug-SchnellspannvorrichtungPull-down quick-clamping device
Die Erfindung betrifft eine Niederzug-Schnellspannvorrichtung gemäß Oberbegriff des Schutzanspruches 1.The invention relates to a pull-down quick-clamping device according to the preamble of claim 1.
Der gattungsbildende Stand der Technik bei schnellspannenden Vorrichtungen, wobei das jeweilige auf der Vorrichtung aufliegende, spanend zu bearbeitende, Werkstück, im wesentlichen mittels zweier synchron beweglicher, heb- und absenkbarer Säulen gespannt und entspannt wird, ist durch genormte Lösungen bestimmt.The state of the art in quick-clamping devices, in which the workpiece to be machined resting on the device is clamped and released essentially by means of two synchronously movable, raising and lowering columns, is determined by standardized solutions.
Nach DIN 6348 sind bei schnellspannenden Bohrvorrichtungen die Säulen als parallel angeordnete Führungssäulen ausgebildet und im Vorrichtungskörper aufgenommen. Am oberen Ende der Führungssäulen sind halsartige Durchmesserverengungen angeordnet, in denen eine Bohrplatte aufgenommenAccording to DIN 6348, the columns of quick-clamping drilling devices are designed as parallel guide columns and are accommodated in the device body. At the upper end of the guide columns there are neck-like diameter constrictions in which a drilling plate can be accommodated.
C-"C-"
und positioniert ist. Mit der Absenkbewegung der Führungssäulen wird die Niederzugspannung realisiert, wobei die Spannung des Werkstückes mit der Fläche auf der Unterseite der Bohrplatte erfolgt. Die lineare Führungssäulen-Bewegung wird durch einen Spannantrieb übernommen, der nach DIN 6348 als Spannhebel ausgebildet ist.and positioned. The lowering movement of the guide columns achieves the pull-down clamping, whereby the workpiece is clamped using the surface on the underside of the drilling plate. The linear movement of the guide columns is carried out by a clamping drive, which is designed as a clamping lever in accordance with DIN 6348.
Eine bekannte Ausbildungsform der Trage- und Führungselemente für lineare und wechselseitig gerichtete Bewegungen zum Spannen und Entspannen der Werkstücke ist eine zylindrische axialbewegbare, im Vorrichtungskörper gelagerte, Säule, die neben einer Anwendung als Führungssäule auch als Spannsäule mit, an diesen unmittelbar angeordneten, Spannelementen oder auch als Positionierbolzen, mit radial gerichtet beweglichen Verriegelungs-, Justier- und Spannelementen, ausgestattet sind.A known form of support and guide elements for linear and reciprocating movements for clamping and unclamping the workpieces is a cylindrical, axially movable column mounted in the device body, which, in addition to being used as a guide column, is also equipped as a clamping column with clamping elements arranged directly on it or as a positioning bolt with radially movable locking, adjusting and clamping elements.
Die Anwendung von Sprengringen nach DIN 7993, als auffedernde Spannringe wirkend, ist nur bedingt als Verriegelungs-, Justier- und Spannelement für Spannsäulen geeignet. Die Dauerhaftigkeit mit der Anwendung von Spann- und Lösekräften ist, bedingt durch die Auswirkungen des ständigen funktioneilen Wechsels - Aufweiten und Zusammengehen - auf das Werkstoffgefüge, zeitlich gering.The use of snap rings according to DIN 7993, which act as spring-loaded clamping rings, is only suitable to a limited extent as a locking, adjusting and clamping element for clamping columns. The durability of the application of clamping and release forces is short in time due to the effects of the constant functional change - expansion and contraction - on the material structure.
Nach DE-Patent Nummer P 197 39460 ist Gegenstand eines Schnell-Paß-Systems für Bauteile von Werkzeugmaschinen ein säulenförmig ausgebildeter Positionierbolzen, der über ein kugel- oder kegelförmiges Ablenkglied, expandierende Justierelemente radial gerichtet bewegt und in Ausnehmungen der Bohrungswand einer Buchse, in der der Positionierbolzen paßgenau aufgenommen ist, die zu verbindenden Bauteile klemmend justiert.According to DE patent number P 197 39460, the subject of a quick-fit system for components of machine tools is a column-shaped positioning bolt which moves expanding adjustment elements in a radial direction via a spherical or conical deflection element and adjusts the components to be connected by clamping them in recesses in the bore wall of a bushing in which the positioning bolt is precisely accommodated.
Die zur Anwendung kommenden expandierenden Justierelemente sind dabei als Druckkugeln ausgebildet. Dabei sind die paßgenau zu verbindenden Bauteile von Werkzeugmaschinen mittels geringer Justierkräfte lediglich in genauer Relativlage zueinander zu positionieren. Die so zueinander positionierten Bauteile sind dann durch ergänzende Spannelemente oder auch durch Schraubverbindungen fest und stabil miteinander zu verbinden oder zu verspannen.The expanding adjustment elements used are designed as pressure balls. The machine tool components that are to be connected precisely are simply positioned in a precise relative position to one another using low adjustment forces. The components positioned in this way are then firmly and stably connected or clamped to one another using additional clamping elements or screw connections.
Gegenüber diesen Gegenständen bezweckt die Erfindung die dargestellten Lösungen, bezogen auf eine Ausbildung als axial bewegliche Spannsäulen und der für große, spannsichere Spann- und Justierkräfte ausgelegten Verriegelungs-Spannelemente, für eine Niederzug-Schnellspannvorrichtung weiter zu entwickeln. In relation to these objects, the invention aims to further develop the solutions presented, with reference to a design as axially movable clamping columns and the locking clamping elements designed for large, secure clamping and adjustment forces, for a pull-down quick-clamping device.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Niederzug-Schnellspan nvorrichtu ng so zu strukturieren, daß das Werkstück teileunaufwendig positionsgenau aufliegend und spannsicher, lediglich von der Auflagefläche ausgehend, gespannt wird und jeweils fünf Seiten des Werkstückes vollflächig für die spanende Fertigung freigehalten werden.The invention specified in claim 1 is based on the problem of structuring the pull-down quick-clamping device in such a way that the workpiece is clamped in a precisely positioned and secure manner with little effort on parts, starting only from the support surface, and five sides of the workpiece are kept completely free for machining.
Dieses Problem wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst: Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Elemente-, der Raum- und der Kostenbedarf für die wiederholbare positionsgenaue und sichere Spannung des Werkstückes minimiert ist und fünf Werkstückseiten vollflächig für die beabsichtigte spanende Fertigung in Fünfseiten-Bearbeitung bereitgestellt wird.This problem is solved by the features listed in claim 1: The advantages achieved with the invention consist in particular in the fact that the element, space and cost requirements for the repeatable, positionally accurate and secure clamping of the workpiece are minimized and five workpiece sides are provided over their entire surface for the intended machining in five-sided machining.
Weitergehende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 und 3 angegeben. Diese betreffen die Ausbildung; die Anordnung und die Betätigung der Verhegelungs-, Justier- und Spannelemente in den Spann- und Positionierbohrungen des Werkstückes während der Spann- und Entspannbewegung der Spannsäulen.Further developments of the invention are specified in claims 2 and 3. These relate to the design, the arrangement and the actuation of the locking, adjusting and clamping elements in the clamping and positioning bores of the workpiece during the clamping and unclamping movement of the clamping columns.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is explained with reference to Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3. They show
Fig. 1 eine Teilansicht im Mittenschnitt einer Niederzug-Schnellspannvorrichtung mitFig. 1 is a partial view in central section of a pull-down quick-clamping device with
gespanntem Werkstückclamped workpiece
Fig. 2 eine Teilansicht nach Fig. 1 mit Spannsäule in SpannstellungFig. 2 a partial view according to Fig. 1 with clamping column in clamping position
Fig. 3 eine Teilansicht nach Fig. 1 mit Spannsäule in Lösestellung des Werkstückes.Fig. 3 is a partial view according to Fig. 1 with clamping column in the release position of the workpiece.
Die in Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 dargestellte Niederzug-Schnellspannvorrichtung ist auf dem Maschinentisch 13 befestigt und besteht im wesentlichen aus dem Vorrichtungsgehäuse 4, in dem, in senkrechter paralleler Lage zueinander, zwei Spannsäulen 1, mit dem oberen Teil in die Spann- und Positionierbohrungen 7 des Werkstückes 5 ragend und darin spannend, aufgenommen sind. Außerdem ist beispielhaft ein rechtkantig ausgebildetes Werkstück 5 dargestellt.The pull-down quick clamping device shown in Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3 is attached to the machine table 13 and consists essentially of the device housing 4, in which two clamping columns 1 are accommodated in a vertical parallel position to one another, with the upper part projecting into the clamping and positioning holes 7 of the workpiece 5 and clamped therein. In addition, a rectangular workpiece 5 is shown as an example.
Das Werkstück 5 liegt mit der Werkstück-Auflagefläche 6 auf der oberen Fläche 6 oder stirnseitig auf Zwischenstücken, hier den Paßbuchsen 10, auf der Niederzug-Schnellspannvorrichtung auf und wird mittels der nach unten bewegten Spannsäulen 1, niederziehend, gespannt.The workpiece 5 rests with the workpiece support surface 6 on the upper surface 6 or on the front side on intermediate pieces, here the fitting bushings 10, on the pull-down quick clamping device and is clamped by means of the clamping columns 1 moved downwards, pulling down.
Jede Spannsäule 1 ist axialgerichtet eine Verlängerung der Kolbenstange 2 an einem Hydraulik-Druckzylinder 3. Die zwei Hydraulik-Druckzylinder 3 sind synchron gesteuert und bewegt.Each clamping column 1 is an axially directed extension of the piston rod 2 on a hydraulic pressure cylinder 3. The two hydraulic pressure cylinders 3 are controlled and moved synchronously.
Die Spannsäulen 1 bestehen im einzelnen aus der, mit der Kolbenstange 2 axial durch Verschraubung fest verbundenen, Zug- und Druckstange 14, einem auf dieser bewegten Paßsystembolzen 8 und der auf diesem axial druckfeder-beweglichen Paßbuchse 10. Am oberen, stirnseitigen Ende der Spannsäulen 1 sind die Justier- und Spannelemente 11, hier als vier Druckkugeln 11 ausgebildet, in Öffnungen der Paßbuchse 10 lose gehaltert, angeordnet.The clamping columns 1 consist in detail of the pull and push rod 14, which is firmly connected axially to the piston rod 2 by screwing, a fitting system bolt 8 which moves on this and the fitting bushing 10 which moves axially on this by means of a compression spring. The adjusting and clamping elements 11, here designed as four pressure balls 11, are arranged at the upper, front end of the clamping columns 1 and are loosely held in openings in the fitting bushing 10.
Die Druckkugeln 11 ragen in eine Durchmesseraufweitung der Spann- und Positionierbohrung 7 des Werkstückes 5 und werden in dieser als Spannstellung gehaltert. Die Paßbuchse 10 ist mit ihrem Außendurchmesser in der Spann- und Positionierbohrung 7 des Werkstückes 5 durchmessergleich und positionsgenau aufgenommen und liegt an der Werkstück-Auflagefläche 6 bündig an.The pressure balls 11 protrude into a diameter expansion of the clamping and positioning bore 7 of the workpiece 5 and are held in this as a clamping position. The fitting bush 10 is accommodated with its outer diameter in the clamping and positioning bore 7 of the workpiece 5 with the same diameter and position accuracy and lies flush with the workpiece support surface 6.
Während der zur Werkstück-Auflagefläche 6 hin gerichteten absenkenden synchron ablaufenden Niederzugspann-Bewegung der Spannsäulen 1 sind die in den Öffnungen des Paßsystembolzens 8 gehalterten Druckkugeln 11 entlang kegeligen Flächen der halsförmigen Schaftrillen der axial bewegten Zug- und Schubstangen 14, um einen geringen Betrag radialgerichtet expandierend bewegt, in den Durchmesseraufweitungen der Spann- und Positionierbohrung 7 zu einer flächigen und formschlüssigen Anlage- und Spannstellung kommend, angeordnet. Damit ist das Werkstück 5 durch die Druckkugeln 11 über beide Spannsäulen 1, synchron niederziehend, gespannt.During the lowering, synchronous pull-down clamping movement of the clamping columns 1 directed towards the workpiece support surface 6, the pressure balls 11 held in the openings of the fitting system bolt 8 are moved along conical surfaces of the neck-shaped shaft grooves of the axially moving pull and push rods 14, expanding radially by a small amount, and are arranged in the diameter expansions of the clamping and positioning bore 7, coming to a flat and positive contact and clamping position. The workpiece 5 is thus clamped by the pressure balls 11 over both clamping columns 1, pulling down synchronously.
Während der anhebenden, schiebenden Lösebewegung der Zug- und Schubstangen 14 an den Spannsäulen 1 werden die Justier- und Spannelemente 11, hier vier Druckkugeln, entlang der kegeligen und zylindrischen Flächen der halsförmigen Schaftrille 9 an der Zug- und Schubstange 14 aus der expandierenden Stellung an den Durchmesseraufweitungen radialgerichtet in die Schaftrillen 9 zurückbewegt. Damit kann das fertig bearbeitete Werkstück 5 vom Bediener nach oben von den Spannsäulen abgezogen und ein noch nicht bearbeitetes Werkstück für die Spannung entsprechend aufgesteckt werden.During the lifting, pushing release movement of the pull and push rods 14 on the clamping columns 1, the adjusting and clamping elements 11, here four pressure balls, are moved radially along the conical and cylindrical surfaces of the neck-shaped shaft groove 9 on the pull and push rod 14 from the expanding position on the diameter expansions back into the shaft grooves 9. The operator can then pull the finished workpiece 5 upwards off the clamping columns and attach a workpiece that has not yet been machined for clamping.
VorrichtungsbauHOHENSTEIN
Fixture construction
und Spannsysteme GmbH* · · at ·
and clamping systems GmbH
• · ♦ i* i ·• · ♦ i* i ·
(des Werkstückes)
(an den Spannsäulen) (am Paßsystembolzen) (an den Spannsäulen) jgeln
(zwischen Kolbenstange und Paßbuchse)(of the workpiece)
(on the clamping columns) (on the fitting system bolt) (on the clamping columns) jgeln
(between piston rod and fitting bush)
(an den Spannsäulen)(on the tension columns)
Claims (3)
daß jede der Spannsäulen (1), als axiale Verlängerung an den Kolbenstangen (2) der synchron gesteuerten und bewegten Hydraulik-Druckzylinder (3) angeordnet ist, und aus einer mit der Kolbenstange (2) axial fest verbundenen Zug- und Druckstange (14), einem Paßsystembolzen (8), einer auf dem Paßsystembolzen axial druckfedernd beweglichen, Paßbuchse (10) und am stirnseitigen Spannsäulenende angeordnete, in Durchmesseraufweitungen der Spann- und Positionierbohrungen (7) des Werkstückes (5) ragende, gehalterte Justier- und Spannelemente (11) bestehen,
wobei jede der Paßbuchsen (10) in einer Spann- und Positionierbohrung (7) des Werkstückes (5) durchmessergleich und positionsgenau aufgenommen ist und an der Werkstück-Auflagefläche (6) bündig anliegt. 1. Pull-down quick clamping device for effective machining of workpieces clamped in precise positions on a clamping surface of the device, keeping five sides of the workpiece completely free for production, consisting of two clamping columns arranged in parallel, moved synchronously by hydraulic pressure cylinders, projecting into parallel clamping and positioning holes in the workpiece and clamped in these with quick-fit systems or with locking adjustment and clamping elements, characterized in that
that each of the clamping columns ( 1 ) is arranged as an axial extension on the piston rods ( 2 ) of the synchronously controlled and moved hydraulic pressure cylinders ( 3 ), and consists of a pull and push rod ( 14 ) axially firmly connected to the piston rod ( 2 ), a fitting system bolt ( 8 ), a fitting bush ( 10 ) that is axially spring-loaded and movable on the fitting system bolt, and adjustment and clamping elements ( 11 ) arranged on the front end of the clamping column and projecting into diameter expansions of the clamping and positioning bores ( 7 ) of the workpiece ( 5 ),
wherein each of the fitting bushes ( 10 ) is received in a clamping and positioning bore ( 7 ) of the workpiece ( 5 ) with the same diameter and in a precisely positioned manner and lies flush with the workpiece support surface ( 6 ).
daß während der zur Werkstück-Auflagefläche (6) hingerichteten Niederzugspann-Bewegung der Spannsäulen (1), die in Öffnungen des Paßsystembolzens (8) gehalterten Justier- und Spannelemente (11) mittels entlang kegeliger Flächen der halsförmigen Schaftrille (9) der axial bewegten Zug- und Schubstange (14) um einen geringen Betrag radialgerichtet expandierend bewegt, in einer Durchmesseraufweitung der Spann- und Positionierbohrungen (7) zu einer formschlüssigen Anlage- und Spannstellung kommend, das Werkstück (5) gespannt ist, und
daß während der schiebenden Lösebewegung der Zug- und Schubstangen (14) an den Spannsäulen (1) die Justier- und Spannelemente (11) entlang der kegeligen und zylindrischen Flächen der halsförmigen Schaftrille (9) an der Zug- und Schubstange (8) aus der expandierenden Stellung radialgerichtet zurückbewegbar sind. 2. Pull-down quick-clamping device according to claim 1, characterized in that
that during the pull-down clamping movement of the clamping columns ( 1 ) directed towards the workpiece support surface ( 6 ), the adjusting and clamping elements ( 11 ) held in openings of the fitting system bolt ( 8 ) are moved radially expanding by a small amount by means of conical surfaces of the neck-shaped shaft groove ( 9 ) of the axially moved pull and push rod ( 14 ), coming to a positive contact and clamping position in a diameter expansion of the clamping and positioning bores ( 7 ), the workpiece ( 5 ) is clamped, and
that during the sliding release movement of the pull and push rods ( 14 ) on the clamping columns ( 1 ), the adjusting and clamping elements ( 11 ) can be moved back radially from the expanding position along the conical and cylindrical surfaces of the neck-shaped shaft groove ( 9 ) on the pull and push rod ( 8 ).
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Legal Events
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