DE2530083C3 - Clamping device, in particular screw spindles for machine vices - Google Patents
Clamping device, in particular screw spindles for machine vicesInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Spanngerät, insbesondere Schraubspindel für Maschinenschraubstöcke, mit einer Axialbohrung in der Schraubspindel, in welcher ein Druckbolzen aufgenommen ist, der von einem Druckluftkolben direkt oder über einen Kraftverstärker axial verschiebbar ist, weiterhin mit einer, an der Schraubspinde! befestigten koaxialen zylindrischen Hülse, in der der Drücklüftkolben verschiebbar aufgenommen ist und eine Druckluftkammer begrenzt, einem, am Ende der Hülse relativ drehbar angeordneten Druckluftanschlußring, einem, in diesem relativ drehbar angeordneten koaxialen Mitnehmerbolzen mit einem Luftführungskanalsystem und einer, zum Druckluftanschlußring relativ verschiebbaren Ventilbüchse, in deren einer Endstellung die Druckluftkammer mit einer Druckluftversorgungsleitung und in deren anderer Endstellung die Druckluftkammer über eine Entlüftungsbohrung mit der Atmosphäre verbunden ist. Ein derartiges Spanngerät ist bekannt Am äußeren Ende des Mitnehmerbolzens befindet sich ein Vierkant auf den eine Kurbel gesteckt werden kann. Wird die Kurbel gedreht, so verschraubt sich die Schraubspindel in einer Schraubhülse des Schraubstockes, bis der Druckbolzen mit dem Werkstück zur Anlage kommt. Beim Weiterdrehen der Kurbel steigt nur das Drehmoment an und bei Erreichen eines bestimmten Drehmomentes läuft ein Nocken auf einer Schrägfläche auf und bewirkt damit eine Verstellung der Ventilbüchse, wodurch die Druckluftkammer an das Druckluftversorgungssystem angeschlossen wird. Der Druckluftkolben bewirkt dann entweder direkt oder über einen mechanischen oder hydraulischen Kraftverstärkerden Spannvorgang.The invention relates to a clamping device, in particular a screw spindle for machine vices, with a Axial bore in the screw spindle, in which a pressure bolt is received, which is driven by a compressed air piston can be moved axially directly or via a power amplifier, furthermore with one on the screw spindle! attached coaxial cylindrical sleeve in which the push and release piston is slidably received and a compressed air chamber delimited, a compressed air connection ring which is relatively rotatably arranged at the end of the sleeve, one, in this relatively rotatably arranged coaxial drive pin with an air duct system and a valve sleeve, which can be displaced relative to the compressed air connection ring, in one of its end positions the compressed air chamber with a compressed air supply line and in its other end position the compressed air chamber is connected to the atmosphere via a vent hole. Such a tensioning device is known At the outer end of the drive pin there is a square on the one crank can be. If the crank is turned, the screw spindle is screwed into a screw sleeve of the Vice until the pressure bolt comes into contact with the workpiece. When you turn the The crank only increases the torque and when a certain torque is reached, a cam opens an inclined surface and thus causes an adjustment of the valve sleeve, whereby the compressed air chamber is connected to the compressed air supply system. The air piston then causes the clamping process either directly or via a mechanical or hydraulic power amplifier.
Dieses bekanntes Spanngerät arbeitet einfach und schnell. Die Bedienungsperson braucht lediglich die Kurbel zu drehen, um den Spannvorgang selbsttätig auslösen zu lassen. Für viele Anwendungsfälle ist dieses bekannte Spanngerät mit gutem Erfolg einsetzbar. Bei manchen Anwendungsfällen jedoch kommt es weniger auf die schnelle Bedienbarkeit als auf die Sicherheit an, daß der Spannvorgang und insbesondere die Entspannung nicht unabsichtlich, z. B. durch zufällige Berührung der Kurbel ausgeführt werden. Hierbei besteht nämlich die Gefahr der Beschädigung der Maschine und des Werkzeuges aber auch eine nicht unerhebliche Verletzungsgefahr der Bedienungsperson. Dies beruht darauf, daß schon kleine Drehwinkel an der Kurbel ausreichen, um sowohl den pneumatischen Spannvorgang als auch das plötzliche Entspannen stattfinden können.This well-known tensioning device works quickly and easily. The operator only needs the Turn the crank to trigger the clamping process automatically. For many use cases this is known clamping device can be used with good success. In some use cases, however, there is less on the quick operability than on the security that the tensioning process and especially the relaxation not accidentally, e.g. B. carried out by accidental contact with the crank. Here is namely the risk of damage to the machine and the tool but also a not inconsiderable risk of injury the operator. This is based on the fact that even small angles of rotation on the crank are sufficient, so that both the pneumatic clamping process and the sudden relaxation can take place.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Spanngerät zu schaffen, das vom Käufer selbst leicht so eingerichtet werden kann, daß es einmal in der vorbeschriebenen Weise arbeitet, also in einer Weise, bei der das Spannen, insbesondere Hochdruckspannen und das Entspannen durch Verschwenken der Kurbel gesteuert werden und das andererseits lediglich durch kleinere Umbauarbeiten auch so betrieben werden kann, daß die Steuerung der Druckluftbeaufschlagung und der Entlüftung von der Betätigung der Kurbel unabhängig sind.The object of the invention is to create a tensioning device that can easily be set up by the buyer himself it can be that it works once in the manner described above, i.e. in a way in which the tensioning, in particular high-pressure clamping and the relaxation can be controlled by pivoting the crank and which, on the other hand, can only be operated in such a way that the control system can only be operated through minor modifications the application of compressed air and the venting are independent of the operation of the crank.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei verschieden ausgebildete Mitnehmerbolzen alternativ einsetzbar sind, deren einer relativ zur zylindrischen Hülse drehbar ist und an seinem, in die Druckluftkammer hineinreichenden Ende einen Nocken aufweist, der mit einer, in der zylindrischen Hülse befestigten Scheibe mit stirnseitiger Anlauffläche zur gemeinsamen Axialverstellung der Ventilhülse und des Mitnehmerbolzens bei dessen Drehung mittels an seinem anderen Ende angreifender Kurbel zusammenwirkt und deren anderer Mitnehmerbolzen einen Bund aufweist, mittels dessen er relativ undrehbar in der zylindrischen Hülse und unverschiebbar befestigt ist, während die Ventilhülse allein verschiebbar ist.This object is achieved according to the invention in that two differently designed driving pins can alternatively be used, one of which is rotatable relative to the cylindrical sleeve and at his, in the Compressed air chamber reaching into the end has a cam, which with a, in the cylindrical sleeve attached disc with frontal contact surface for joint axial adjustment of the valve sleeve and the Driving pin cooperates as it rotates by means of a crank engaging at its other end and the other driving pin has a collar, by means of which it is relatively non-rotatable in the cylindrical sleeve and is fixed immovably, while the valve sleeve is slidable alone.
Das erfindungsgemäße Spanngerät wird mit zwei unterschiedlichen Mitnehmerbolzen ausgestattet, die hinsichtlich des Luftführungskanalsystems gleich ausgebildet sein können, deren einer jedoch relativ zur zylindrischen Hülse drehbar und auch axial verschiebbar angeordnet ist und hinsichtlich der Axialbewegung mit der Ventilhülse gekuppelt ist, so daß bei Drehung des Bolzens mittels der Kurbel bei Überschreiten eines Drehmomentes eine Relativdrehung zur Hülse auftritt,The tensioning device according to the invention is equipped with two different driving pins, which with regard to the air duct system can be designed the same, but one relative to the cylindrical sleeve is rotatably and axially displaceably arranged and with respect to the axial movement the valve sleeve is coupled so that when the bolt is rotated by means of the crank when a Torque occurs relative to the sleeve,
welche über die Nockenfläche in eine Ar.ialbewegung des Mitnehmerbolzens und der Ventühülse umgewandelt wird. Dadurch wird dem Druckluftzylinder Druckluft zugerührt. Durch entgegengesetzte Drehung der Kurbel um einen bestimmten Winkel tritt sine Axialbewegung von Mitnehmerbolzen und Ventilhülse in der entgegengesetzten Richtung ein. Diese Bewegung kann im einfachsten Fall mittels Axialfedern bewirkt werden, wodurch die Druckluftkammer entlüftet wird.which over the cam surface in an arial movement of the drive pin and the valve sleeve is converted. This will make the air cylinder Compressed air is added. By turning the crank in the opposite direction through a certain angle, sine occurs Axial movement of the drive pin and valve sleeve in the opposite direction. This movement can in the simplest case be effected by means of axial springs, whereby the compressed air chamber is vented.
Soll von dieser schnellarbeitenden Ausführung auf die andere Ausführung übergegangen werden, die mehr Sicherheit gegen unbeabsichtigte Betätigung bietet, so braucht der Mitnehmerbolzen lediglich gegen einen anHers ausgebildeten Mimehmerbolzen ausgetauscht zu werden und es brauchen dann nur noch die Rückstellfedein entfernt zu werden. Dieser andere Mitnehmerbolzen ist in der Hülse unverschiebbar und undrehbar befestigt. Er überträgt das von der Kurbel ausgeübte Drehmoment auf die Hülse. Da keinerlei drehmomentabhängige Kupplungen vorgesehen sind, kann eine jo beliebig hohe mechanische Vorspannung mit der Kurbel erzielt werden. Diese Ausführung kann somit auch als rein mechanisches Spanngerät ohne hydraulische Verstärkung verwendet werden, wenn beispielsweise die Druckluftversorgung unterbrochen ist. Die Sleuerung der Druckluftzufuhr und der Entlüftung erfolgt durch Verschieben der Ventilhülse von Hand, und zwar unabhängig von der Drehung des Mitnehmerbolzens und der Kurbel. Spannen und Entspannen können also nicht unabsichtlich durch zufälliges Berühren der Kurbel eintreten.If this fast-working version is to be switched to the other version, the more Offers security against unintentional actuation, the driving pin only needs against one To be exchanged at Hers trained Mimehmerbolzen and then only need the return spring to be removed. This other driving pin is immovable and non-rotatable in the sleeve attached. It transfers the torque exerted by the crank to the sleeve. Since no torque-dependent Couplings are provided, a mechanical preload of any desired level can be achieved with the crank be achieved. This version can therefore also be used as a purely mechanical clamping device without hydraulic Amplification can be used if, for example, the compressed air supply is interrupted. The tax the compressed air supply and the venting is done by moving the valve sleeve by hand, namely regardless of the rotation of the drive pin and the crank. So you can relax and unwind do not accidentally enter it by accidentally touching the crank.
Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt sei die Erfindung näher beschrieben.The invention will be described in more detail with reference to the drawing, which shows an exemplary embodiment.
Es zeigtIt shows
F i g. 1 eine Querschnittsansicht des vorderen Teils einer Schraubspindel,F i g. 1 is a cross-sectional view of the front part a screw spindle,
F i g. 2 eine Querschniltsansicht des sich an den vorderen Teil gemäß Fig. 1 anschließenden hinteren Teils in derjenigen Ausgestaltung, bei welcher der Druckluftspannvorgang durch Drehung der Antriebskurbel selbsttätig gesteuert wird,F i g. 2 is a cross-sectional view of the rear part adjoining the front part according to FIG. 1 Partly in the configuration in which the compressed air clamping process is carried out by rotating the drive crank is controlled automatically,
F i g. 3 eine Detail-Schnittansichl der Anlauffläche einer Hülsenscheibe undF i g. 3 shows a detailed sectional view of the contact surface a sleeve washer and
F i g. 4 eine Querschnittansicht ähnlich F i g. 2, jedoch von der anderen Gestaltung des Spanngerätes, bei der der pneumatische Spannvorgang von der Drehung der Antriebskurbel unabhängig ist.F i g. 4 is a cross-sectional view similar to FIG. 2, but of the different design of the tensioning device in the the pneumatic clamping process is independent of the rotation of the drive crank.
Die erste Ausgestaltung einer Schraubspindel ergibt sich durch gemeinsame Betrachtung der F i g. 1 und 2. Wird mittels einer nicht dargestellten Handkurbel, die auf einen Vierkant t aufgesteckt ist, die Schraubspindel gedreht so verschraubt sich der Gewindeteil 2 in einer nicht dargestellten Mutter des Schraubstockes nach vom, bis der Druckbolzen 3 eine Spannbacke des Werkstückes am Werkstück zur Anlage bringt. Beim Weiterdrehen der Kurbel steigt nunmehr das Drehmoment an. Ein am vorderen Ende eines Mitnchmerbolzens 4 befestigter Nocken, der hier als Ouerstift 5 veranschaulicht ist, läuft auf einer schrägen Anlauffläche 6 einer Scheibe 23 auf, welche zwei diametral gegenüberliegende Ausnehmungen entsprechend F i g. 3 aufweist und in C'ne zylindrische Hülse 26 eingesetzt und unverdrehbar befestigt ist. Der Mitnehmerbolzen 4 wird dadurch axial verschoben, d. h. nach vorn gezogen und nimmt über eine Endscheibe 7 und einen Wälzlagerring 25 eine Ventilhülse 8 gegen die Wirkung von am Umfang angeordneten Rückstellfedern 21 mit die in Aussparungen 22 der Ventilhülse angeordnet sind.The first embodiment of a screw spindle results from a joint consideration of FIGS. 1 and 2. Is the screw spindle by means of a hand crank, not shown, which is attached to a square t rotated so the threaded part 2 is screwed in a nut of the vice, not shown from, until the pressure bolt 3 brings a clamping jaw of the workpiece to the workpiece. At the Turning the crank further increases the torque. One at the front end of a peg pin 4 attached cam, which is illustrated here as Ouerstift 5, runs on an inclined contact surface 6 a disk 23, which has two diametrically opposite recesses accordingly F i g. 3 and is inserted into C'ne cylindrical sleeve 26 and fixed non-rotatably. The driving pin 4 is thereby shifted axially, i.e. H. pulled forward and takes over an end plate 7 and a roller bearing ring 25 a valve sleeve 8 against the action of return springs arranged on the circumference 21 with which are arranged in recesses 22 of the valve sleeve.
Am hinteren Ende der zylindrischen Hülse 26 ist ein Druckluftanschlußring 9 relativ drehbar befestigt. Dieser Anschlußring bleibt bei Drehung der Hülse 26 stationär angeordnet. Der in den Anschlußring 9 mündende Drucklufianschluß hat eine Axialbohrung 10 und eine Radialbohrung 10a, der immer mit einer inneren breiten Umfangsnut 11 der Ventiihülse 8 in Verbindung steht. Diese Umfangsnut 11 steht also unter vollem Luftdruck des Druckluftversorgungssystems.At the rear end of the cylindrical sleeve 26, a compressed air connection ring 9 is fastened relatively rotatably. This connecting ring remains stationary when the sleeve 26 is rotated. The one in the connecting ring 9 opening compressed air connection has an axial bore 10 and a radial bore 10a, which is always with a inner wide circumferential groove 11 of the valve sleeve 8 is in communication. This circumferential groove 11 is therefore below full air pressure of the compressed air supply system.
Wird nun die Ventilhülse 8 vom Mitnehmerbolzcn 4 aus der Enllüftungsstellung (linke Hälfte der Fi g. 2) in die Druckluflzufuhrstcllung (rechte Hälfte der F i g. 2) nach vorn verschoben, so gelangt die Umfangsnut 11 mit einer Radialbohrung 13 im Druckluftanschlußring 9 in Verbindung, welche ihrerseits immer mit einem Luftführungskanalsystem des Mitnehmerbolzcns 4 in Verbindung steht, welches aus einer Umfangsnut 12. einer Radialbohrung 14 und einer Axialbohrung 15 besteht. In dieser vorderen Stellung der Ventilhülse 8 wird somit die Druckluftkammer 16 beaufschlagt, welche den Druckluftkolben 17 (Fig. 1) und damit die Kolbenstange 18 verschiebt, welche den Primärkolben für einen hydraulischen Kraftverstärker darstellt. Die Kolbenstange 58 wandert in die Hydraulikkammer 19 und verschiebt den Sckundärkolben 20 mit Druckbolzen 3, der damit die volle Spannkraft auf das Werkstück ausübt.If the valve sleeve 8 is now moved by the driver pin 4 out of the ventilation position (left half of FIG. 2) in if the compressed air supply valve (right half of FIG. 2) has been moved forward, the circumferential groove 11 is reached with a radial bore 13 in the compressed air connection ring 9 in connection, which in turn always with a The air duct system of the driver pin 4 is connected, which consists of a circumferential groove 12. a radial bore 14 and an axial bore 15. In this front position of the valve sleeve 8 the compressed air chamber 16 is thus acted upon, which the compressed air piston 17 (Fig. 1) and thus the Moves piston rod 18, which is the primary piston for a hydraulic booster. the Piston rod 58 migrates into hydraulic chamber 19 and displaces secondary piston 20 with a pressure pin 3, which exerts the full clamping force on the workpiece.
Um das Spanngerät in der Ausführung gemäß F i g. 1 und 2 zu entspannen, braucht wiederum lediglich über die nicht dargestellte Kurbel der Vierkant 1 um einen geringen Drehwinkel in entgegengesetzter Richtung verdreht zu werden, wodurch der Nockenstift 5 an der schrägen Anlauffläche 6 entlanggleitet und in die Stellung gemäß F i g. 3 gelangt Diese Rückwärtsbewegung wird von den Rückstellfedern 21 bewirkt von denen beispielsweise drei am Umfang verteilt angeordnet sind und die die Ventilhülse 8 in die obere Stellung (Entlüftungsstellung) zu drücken suchen. Sobald der Nockenslift 5 diese Axialbewegung erlaubt, gelangt die Radialbohrung 13 außer Verbindung mit der unter Druckluft stehenden Umfangsnut H1 jedoch in Verbindung mit der Atmosphäre, so daß eine Entlüftung stattfinden kann.In order to use the tensioning device in the embodiment according to FIG. To relax 1 and 2, in turn only needs to be rotated by a small angle of rotation in the opposite direction using the crank (not shown), whereby the cam pin 5 slides along the inclined contact surface 6 and moves into the position according to FIG. 3 arrives This backward movement is brought about by the return springs 21, of which, for example, three are arranged distributed around the circumference and which seek to push the valve sleeve 8 into the upper position (venting position). As soon as the cam lift 5 allows this axial movement, the radial bore 13 comes out of connection with the circumferential groove H 1 , which is under compressed air, but in connection with the atmosphere, so that ventilation can take place.
Das pneumatische Spannen und Entspannen wird somit durch eine Winkeldrehung des Vierkantes 1 um einen relativ kleinen Drehwinkel ausgelöstThe pneumatic tensioning and releasing is thus achieved by turning the square 1 to an angle triggered a relatively small angle of rotation
Wird nun verlangt, das beschriebene Spanngerät so abzuwandeln, daß Spannen und Entspannen von einer Drehung des Vierkantes 1 unabhängig durchgeführt werden können, so wird die zylindrische Hülse 26 vom Vorderteil der Schraubspindel abgeschraubt, der Kolben 17 herausgenommen und nach Lösen eines hinteren Sprengringes der Mitnehmerbolzen 4 nach vorn herausgezogen. Dann wird die Scheibe 23 auf die gleiche Weise entfernt und es werden die Federn 21 herausgenommen. Anstelle des Mitnehmerbolzens 4 wird nun ein Bundbolzen 24 eingesetzt wonach die Teile in umgekehrter Reihenfolge wieder montiert werden. Weitere Arbeiten sind nicht nötig.It is now required to modify the tensioning device described so that tensioning and relaxing of one Rotation of the square 1 can be carried out independently, the cylindrical sleeve 26 is dated Unscrewed the front part of the screw spindle, removed the piston 17 and after loosening a rear one The snap ring of the driving pin 4 is pulled out towards the front. Then the disk 23 is on the removed in the same way and the springs 21 are taken out. Instead of the driving pin 4 a collar bolt 24 is now inserted after which the parts are reassembled in reverse order. No further work is necessary.
Dieser Bundbolzcn 24 ist in der zylindrischen Hülse 26 undrehbar befestigt und hat ein Luftkanalsystem das mit dem entsprechenden System des Bolzens 4 übereinstimmen kann, aber nicht notwendigerweise muß, weil dieser Bundbolzcn 24 axial unverschiebbar angeordnet ist Wesentlich ist ledig, daß die Radialbohrung 14 mit der Radialbohrung 13 im Druckluftanschlußring 9 fluchtetThis Bundbolzcn 24 is non-rotatably fastened in the cylindrical sleeve 26 and has an air duct system can match the corresponding system of the bolt 4, but not necessarily must, because this Bundbolzcn 24 is arranged axially immovable It is only essential that the radial bore 14 is aligned with the radial bore 13 in the compressed air connection ring 9
Wird nunmehr der Vierkant 1 über eine Kurbel gedreht, so wird die volle Drehkraft auf die Hülse 26 und damit auf die Schraubspindel übertragen. Das Spanngerät kann somit eine beliebig hohe mechanische Vorspannung erhalten. Völlig unabhängig von der Drehbewegung mittels Kurbel ist die Steuerung der Druckluftzufuhr. Wird die Ventilhülse 8 von Hand aus der Entlüftungsstellung (linke Hälfte von F i g. 4) in die Druckluftzufuhrstelhing (rechte Hälfte von F i g. 4) nach vorn verschoben, so gelangt die druckluftführende Umfangsnut H mit der Radialbohrung 13 und damit mit dem Luftführungskanalsystem im Bundbolzen 24 in Verbindung, so daß die Druckluftkammer 16 beaufschlagt wird.If now the square 1 is rotated via a crank, the full torque is applied to the sleeve 26 and thus transferred to the screw spindle. The clamping device can thus have any mechanical Preserve preload. The control of the is completely independent of the turning movement with the crank Compressed air supply. If the valve sleeve 8 is manually moved from the venting position (left half of FIG. 4) into the Compressed air supply (right half of Fig. 4) after Shifted forward, the circumferential groove H carrying compressed air arrives with the radial bore 13 and thus with it the air duct system in the collar bolt 24 in connection, so that the compressed air chamber 16 is acted upon will.
Die Entlüftung findet statt, indem die Ventilhülse 8 nach hinten, d. h. in F i g. 4 nach oben verschoben wird, wobei wiederum die Druckluftkammer 16 über das Kanalsystem im Bolzen 24 und die Radialbohrung 13 zur Atmosphäre hin entlüftet wird.The venting takes place by opening the valve sleeve 8 to the rear, d. H. in Fig. 4 is shifted upwards, in turn the compressed air chamber 16 via the Channel system in the bolt 24 and the radial bore 13 is vented to the atmosphere.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (3)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752530083 DE2530083C3 (en) | 1975-07-05 | Clamping device, in particular screw spindles for machine vices |
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Publications (3)
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|---|---|
| DE2530083A1 DE2530083A1 (en) | 1977-01-13 |
| DE2530083B2 DE2530083B2 (en) | 1977-04-28 |
| DE2530083C3 true DE2530083C3 (en) | 1977-12-15 |
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