DK178906B1 - Spændeindretning - Google Patents

Abstract

En spændeindretning består at en spændepatron (1) og en aftagelig derpå fik serbar spændedel (6). Spændepatronen (1) omfatter fire centreringstapper (3), som samarbejder med i spændedelen (6) anbragte centreringsåbninger (9), så ledes at spændedelen (6) rettes ind i X- og Y-retning ved fastspænding i spæn depatronen. Den enkelte centreringstap (3) omfatter to konisk tilløhende side- flader (3a, 3b), mens den enkelte centreringsåbning (9) er begrænset at to med hinanden parallelt forløbende sidevægge (9a, 9b). Ved fastlægning at spænde delen (6) på spændepatronen (1) kommer den enkelte centreringstaps (3) ko nisk tilløbende sideflader (3a, 3b) linjeformigt til anlæg på den tilsvarende cen treringsåbnings (9) sidevægge.

Description

Titøl: Spændøindretninq. Døn foreliggøndø opfindølsø angår øn spændøindrøtning udformøt ifølge indledningen til krav 1. Sådanne spændeindretninger bliver brugt til positionsdefineret fastspænding af værktøjer, emner eller emneholdere. Spændepatronen bliver almindeligvis fikseret på et arbejdsbord, på en bearbejdningsmaskine eller en presse, mens emneholderen er gentageligt og positionspræcis fikserbar på og atter aftagelig fra spændepatronen.

Fra EP 0 111 092 B2 kendes en koblingsindretning til drejefast og udskiftelig forbindelse af et værktøj med en bearbejdningsindretning. Koblingsindretningen består af to koaksiale koblingsorganer og en derimellem forbundet medbringer-skive. Det ene koblingsorgan er forsynet med en rund centralt arrangeret medbringertap såvel som en aflang excentrisk arrangeret medbringertap. Den centrale medbringertap omfatter en keglestubformig overflade, mens den excentrisk arrangerede medbringertap omfatter to sideflader, som forløber parallelt med en radius, og som forløber skrånende i forhold til koblingsorganets drejeakse. Medbringerskiven er arrangeret med en central cirkulær åbning såvel som en excentrisk anbragt i det væsentlige oval åbning, hvorved åbningerne med hensyn til form og placering svarer til de tilsvarende medbringertappe. På ét koblingsorgan er der arrangeret tre afstandstappe, hvis overflader hæver sig over koblingsfladen, og som ved tilspænding af koblingsindretningen bringes til at ligge an mod det andet koblingsorgans overflade. Medbringerskiven består af fjederstål, hvori de heri anbragte åbninger er afstemt efter de to holdertappe, således at medbringerskiven i koblingsindretningens tilspændte tilstand er aksialt elastisk deformeret i området omkring åbningerne.

Fra US 2006/0113732 A1 kendes en spændeindretning omfattende en spændepatron og en spændedel. Centreringsmidler til centrering af spændedelen i X- og Y-retningen i forhold til spændepatronen omfatter fire centreringstappe på spændepatronen og en skive fastgjort til spændedelen. Fiver centreringstap har to koniske tilløbende sideflader, og skiven omfatter fire udskæringer, som er komplementære i forhold til centreringstappenes form og placering.

Fra EP 1629920A1 kendes en spændeindretning til et værktøj til en værktøjsmaskine omfattende en spændepatron og en spændedel, hvor centreringsmidler anvendes til at centrere spændedelen i X- og Y-retningen i forhold til spændepatronen.

Formålet med opfindelsen er at videreudvikle en spændeindretning med en spændepatron og en aftagelig derpå fikserbar spændedel, således at spændeindretningen er ufølsom i forhold til urenheder, at spændedelen gentagne gange kan fastholdes præcist på spændepatronen, og at centreringselementerne kan fremstilles enkelt og prisgunstigt.

Dette bliver opnået ifølge opfindelsen med en spændeindretning med en spændepatron til fastspænding af en spændedel, med et på spændepatronen arrangeret første centreringselement, hvilket således samarbejder med et på spændedelen arrangeret yderligere centreringselement, at spændedelen ved fastspænding i spændepatronen bliver rettet ind i X- og Y-retningen, hvori det første centreringsselement er tilvejebragt som centreringstappe, hvilket er indrettet til at gå i indgreb med det som centreringsåbninger tildannede andet centreringselement, og hvor spændeindretningen omfatter mindst tre centreringsåbninger og et tilsvarende antal centreringstappe, hvor den enkelte centreringstap er forsynet med to konisk tilløbende sideflader og den enkelte centreringsåbning er begrænset af to med hinanden parallelt forløbende sidevægge, som er således tildannet at den tilsvarende centreringstaps konisk tilløbende sideflader ligger linjeformigt an herpå, og ved at centreringsåbningerne er anbragt i en ud i ét tildannet centreringsskive, hvor sidstnævnte er fjederelastisk eftergivende i Z-retningen i det mindste omkring cen-treringsåbningerne, og hvor centreringsskiven er tildannet afen rustfri plade med en tykkelse på maksimalt 2 mm, hvor centreringsåbningerne er udskåret i centreringsskiven ved hjælp af finstansning.

Foretrukne udførelsesformer og videreudviklinger af opfindelsen bliver beskrevet i de afhængige krav 2 til 5.

For at sikre at spændedelen ved fastspænding i spændepatronen kan placeres med en høj absolut såvel som gentagelig nøjagtighed, er der tilvejebragt mindst tre par af centreringselementer, som samvirker således, at spændedelen ved fastspænding i forhold til spændepatronen bliver placeret i X- og Y-retningen og også for så vidt angår vinkelretningen om Z-aksen, hvorved en høj grad af ufølsomhed i forhold til urenheder kan opnås gennem det linjeformede anlæg af sidefladerne på centreringstappene på sidevæggene på de tilsvarende centreringsåbninger.

For at opnå en høj stabilitet ved den i spændepatronen fastspændte spændedel anvendes fortrinsvis fire afstandsbolte, som kan placeres relativt langt udadtil.

Krav 6 omhandler derudover en spændedel til anvendelse i en spændeindretning ifølge krav 1 til 5, hvor spændedelen er tildannet som en arbejdsemneholder og omfatter et grundlegeme, på hvilket en med mindst tre centreringsåbninger forsynet ud i ét tildannet centreringsskive er fastgjort, således at den i området omkring centreringsåbningen i Z-retningen er fjederelastisk eftergivelig, og hvor centreringsskiven er tildannet afen rustfri plade med en tykkelse på maksimalt 2 mm, hvor centreringsåbningerne er udskåret i centreringsskiven ved hjælp af finstansning. I krav 7 defineres en spændedels centreringsskive, som på særlig foretrukket måde egner sig til anbringelse på en spændedels grundlegeme til anvendelse i en spændeindretning ifølge krav 1 til 5, hvor centreringsskiven er tildannet ud i ét og omfatter mindst tre centreringsåbninger, og at den omfatter mindst tre boringer til fastgørelse på spændedelens grundlegeme, og hvor centreringsskiven er tildannet af en rustfri plade med en tykkelse på maksimalt 2 mm, hvor centreringsåbningerne er udskåret i centreringsskiven ved hjælp af finstansning.

En foretrukken videreudvikling af centreringsskiven er beskrevet i det afhængige krav 8. I det følgende bliver en foretrukken udførelsesform for en spændeindretning ifølge opfindelsen beskrevet under henvisning til den medfølgende tegning. Tegningen viser: figur 1 spændeindretningen i en skematisk fremstilling under centreringsprocessen, figur 2 spændeindretningen ifølge figur 1 efter centreringsprocessen, figur 2a et forstørret udsnit af figur 2, figur 2b to centreringselementer i perspektiv, figur 3 spændeindretningen, bestående afen spændepatron såvel som en spæn-dedel, og figur 4 en foretrukken udførelsesform for en centreringsskive.

Ud fra figur 1, som viser spændeindretningen i et skematisk snit, skal virkningen af centreringselementerne her forklares nærmere. Spændeindretningen omfatter en spændepatron 1 såvel som en spændedel 6. Spændepatronen 1 er udstyret med en spændemekanisme til at fastspænde en på spændedelen 6 arrangeret spændetap. De pågældende spændemidler er ikke vist. Spændedelen 6 tjener i almindelighed til at optage arbejdsemner og værktøjer og skal positionspræcist og gentageligt fastholdes og fikseres i spændepatronen 1. Såvel spændepatronen 1 som spændedelen 6 er udstyret med et massivt grundlegeme 2, 7. Spændepatronen 1 er forsynet med første centreringselementer i form af centreringstapper 3, mens spændedelen 6 har yderligere centreringselementer i form af centreringsåbninger 9. Selv om der i det foreliggende eksempel kun er vist én centreringstap 3 og én centreringsåbning 9, er spændepatronen 1 almindeligvis udstyret med fire centreringstappe 3 og spændedelen 6 med et tilsvarende antal centreringsåbninger 9. I det foreliggende eksempel er centreringsåbninger 9 anbragt i en centreringsskive 8, hvis funktion vil blive nærmere forklaret i det efterfølgende. Centreringsskiven 8 er ved hjælp af bolte 12 arrangeret i en afstand fra forsiden 6a af spændedelens 6 grundlegeme 7, således at den kan bevæges i retning af grundlegemet 7. Forsiden 13 af den tilsvarende bolt 12 danner et Z-anslag for spændedelen 6. Spændepatronens 1 grundlegeme 2 er udstyret med plane anlægsflader 4, som er bestemt til at ligge an mod boltenes 12 forside 13. Den enkelte centreringstap 3 er forsynet med to konisk tilløbende sideflader 3a og 3b, som ligger an mod den tilsvarende centreringsåbnings 9 sideværts begrænsende sidevægge 9a og 9b. Centreringstappene 3 er udformet i et hårdere materiale end centreringsskiven 8. Dette har den fordel, at de koniske sideflader 3a og 3b på centreringstappene 3 næsten ikke slides, således at positionsnøjagtigheden ikke forringes, selv med et højt antal af tilspændinger. Ved et eventuelt slid på centreringsskivens 8 sidevægge 9a og 9b bliver den ved anlæg mod centreringstappen 3 fremkomne flade linjeberøring kun lidt bredere, hvilket dog ingen nævneværdig indflydelse har på positionsnøjagtigheden.

Figur 2 viser spændepatronen 1 sammen med den derpå fastholdte spændedel 6. Ved fastspænding af spændedelen 6 på spændepatronen 1 trænger den enkelte centreringstap 3 ind i sin centreringsåbning 9. Derved lægges centreringstappens 3 sideflader 3a og 3b an mod centreringsåbningens 9 begrænsende sidevægge 9a, 9b, hvorved centreringstappen 3 og spændedelen 6 bliver rettet ind i forhold til spændepatronen 1. Idet der benyttes fire centreringstappe 3 og et tilsvarende antal af centreringsåbninger 9, bliver spændedelen 6 rettet ind i X- og Y-retningen såvel som i forhold til vinkelretningen om Z-aksen ved fastspændingen i spændepatronen 1. I den her viste tilstand, hvor begge centreringstappenes 3 konisk tilløbende sideflader 3a og 3b ligger an mod centreringsåbningens 9 sideværts begrænsende vægge 9a og 9b, kommer det til en linjeberøring mellem centreringstappen 3 og den tilsvarende sidevæg 9a, 9b. Centreringstappene 3 er dimensioneret således, at centreringsskiven 8 let bliver bevæget imod spændedelens 6 grundlegeme ved hjælp af centreringstappene 3, før afstandsboltene 12 kommer i anlæg med deres forsider 13 på spændepatronens 1 plane anlægsflader 4. Figur 2a viser i et forstørret tværsnit, hvordan centreringstappens 3 ene sideflade 3a ligger an mod centreringsskivens 8 åbnings sideværts begrænsende væg 9a. Set i tværsnittet kommer det til et punktformigt anlæg mellem centreringstappens 3 sideflade 3a og centreringsåbningens 9 sidevæg 9a.

Figur 2b viser i perspektiv den i en centreringsåbning 9 indgribende centreringstap 3. Med de skraverede linjer L1, L2 er linjeberøringen mellem centreringstappen 2 og åbningens 9 sideværts begrænsende vægge vist. En sådan linjeberøring har i modsætning til en fladeberøring den fordel, at centreringselementerne 3, 9 er meget ufølsomme overfor urenheder, da det kommer til en stor fladebelastning, og at eventuel skidt bliver skrabet væk eller trykket væk ved indføringen af centreringstappen 3 i centreringsåbningen 9. I alt fald kan der på denne måde opnås en høj absolut såvel som gentagelig nøjagtighed i centreringen af centreringstappen 3 over for den tilsvarende centreringsåbning 9 og dermed af spændedelen 6 over for spændepatronen 1. Centreringsskiven 8 er fortrinsvis fremstillet af rustfri plade, hvorved centreringsåbningerne 9 fortrinsvis er fremstillet ved hjælp af finstansning. Tykkelsen af centreringsskiven 8 ligger i størrelsesordenen fra ca. 0,8 til 1,5 mm. En sådan centreringsskive 8 kan fremstilles forholdsvis prisgunstigt. Centreringstappens 3 sideflader 3a og 3b er bearbejdet med høj præcision i særdeleshed ved slibning.

Figur 3 viser en foretrukken udførelsesform for spændeindretningen, der består af spændepatronen 1 og den derpå fastspændbare spændedel 6. Spændepatronen består af et cylindrisk grundlegeme 2, på hvilket der er arrangeret fire sig i Z-retningen strækkende centreringstappe 3. Såvel de fire centreringstappe 3 som de fire centreringsåbninger 9 er anbragt langs en cirkel K1, K2 hver for sig forsat 90° i forhold til hinanden. Som det fremgår, er hver centreringsåbning 9 omgivet på hver side af centreringsskiven 8. Til fastspænding af en spændetap, som er arrangeret på spændedelen 6, er spændepatronen 1 i øvrigt udstyret med en spændemekanisme, hvor hverken spændemekanismen eller spændetappen er tegnet ind i det foreliggende eksempel. I grundlegemets 2 overflade er der indlagt plane anlægsflader 4, på hvilke afstandsboltene 12 kan ligge an med deres forsider.

Spændedelen 6 omfatter en centreringsplade 8, som er fastgjort på grundlegemet 7 ved hjælp af afstandsholdere 15. Afstandsholderne 15 kan være udført som separate på grundlegemet 7 fastgjorte elementer. Alternativt kan de også være tildannet ud i ét med grundlegemet 7. Et yderligere alternativ består i, at grundlegemet 7 er tildannet med en i det væsentlige plan forside, hvilken blot er forsynet med fordybninger i områderne svarende til centreringsåbningerne 9.

Den egentlige fastgørelse af centreringspladen 8 sker ved hjælp af afstandsboltene 12, hvis forsider tjener til anslag for spændedelen 6. Afstandsboltene 12 er fortrinsvis bagtil udstyret med et gevind, med hvilket de kan fikseres i et indvendigt gevind i den tilsvarende afstandsholder 15 og grundpladen 7. Afstandsboltene 12 er placeret relativt langt udadtil, hvormed der opnås en høj stabilitet af spændedelen 6 fastspændt i spændepatronen 1. Fortrinsvis er afstandsboltene 12 arrangeret i den yderste fjerdedel af en tænkt cirkel K3, som er anbragt ved de radialt yderste punkter til spændedelen 6.

Centreringstappenes 3 såvel som centreringsåbningernes 9 langsgående midterakser forløber parallelt med radius til spændepatronens 1 og spændedelens 6 Z-akse Z1.1 alt fald bliver det gjort muligt ved hjælp af arrangeringen af centreringselementerne 3, 9, at fastholde en gentagende præcis positionering af spændedelen 6 i forhold til spændepatronen 1 i X- og Y-retningen såvel som i forhold til vinkelretningen om Z-aksen. Gennem anvendelsen af afstandsbolte 12 af den beskrevne type, og som ligger an mod spændepatronens 1 plane anlægsflade 4, bliver det derudover også muligt at opnå en højpræcis positionering i Z-retningen.

Figur 4 viser en centreringsskive 8 tildannet ud i ét. For at kunne fastgøre centreringsskiven 8 ved hjælp af afstandsboltene, er der placeret en boring 16 i centreringsskiven 8 midt mellem de to ved siden af hinanden værende centreringsåbninger 9.

Claims (9)

1. Spændeindretning med en spændepatron (1) til fastspænding af en spændedel (6), med et på spændepatronen (1) arrangeret første centreringselement (3), hvilket således samarbejder med et på spændedelen (6) arrangeret yderligere centreringselement (9), at spændedelen (6) ved fastspænding i spændepatronen (1) bliver rettet ind i X- og Y-retningen, hvori det første centreringsselement er tilvejebragt som centreringstappe (3), hvilket er indrettet til at gå i indgreb med det som centreringsåbninger (9) tildannede andet centreringselement, og hvor spændeindretningen omfatter mindst tre centreringsåbninger (9) og et tilsvarende antal centreringstappe (3), hvor den enkelte centreringstap (3) er forsynet med to konisk tilløbende sideflader (3a, 3b) og den enkelte centreringsåbning (9) er begrænset af to med hinanden parallelt forløbende sidevægge (9a, 9b), som er således tildannet at den tilsvarende centreringstaps (3) konisk tilløbende sideflader (3a, 3b) ligger linjeformigt an herpå, og ved at centreringsåbningerne (9) er anbragt i en ud i ét tildannet centreringsskive (8), hvor sidstnævnte er fjederelastisk eftergivende i Z-retningen 1 det mindste omkring centreringsåbningerne (9), kendetegnet ved, at centreringsskiven (8) er tildannet afen rustfri plade med en tykkelse på maksimalt 2 mm, hvor centreringsåbningerne (9) er udskåret i centreringsskiven (8) ved hjælp af finstansning.

2. Spændeindretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at spændeindretningen omfatter fire centreringsåbninger (9) og et tilsvarende antal centreringstappe (3).

3. Spændeindretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at centreringsskiven (8) er fastgjort til et grundlegeme (7) på spændedelen (6) ved hjælp af bolte (12) og forsiden (13) af disse bolte (12) danner et Z-anslag til anlæg på spændepatronen (1)·

4. Spændeindretning ifølge ét af de foregående krav, kendetegnet ved, at spændedelen (6) omfatter en i afstand fra sin forside arrangeret centreringsskive (8) , som omfatter fire centreringsåbninger (9), hvor hver centreringsåbning (9) på hver side er omsluttet af centreringsskiven (8).

5. Spændeindretning ifølge krav 3, kendetegnet ved, at spændepatronen (1) omfatter et grundlegeme (2), som omfatter plane anlægsflader (4) til anlæg af boltene (12).

6. Spændedel (6) til anvendelse i en ifølge ét af kravene 1 til 5 tildannet spændeindretning, hvor spændedelen (6) er tildannet som en arbejdsemneholder og omfatter et grundlegeme (7), på hvilket en med mindst tre centreringsåbninger (9) forsynet ud i ét tildannet centreringsskive (8) er fastgjort, således at den i området omkring centreringsåbningen (9) i Z-retningen er fjederelastisk eftergivelig, kendetegnet ved, at centreringsskiven (8) er tildannet af en rustfri plade med en tykkelse på maksimalt 2 mm, hvor centreringsåbningerne (9) er udskåret i centreringsskiven (8) ved hjælp af finstansning.

7. Centreringsskive (8) til anbringelse på en spændedels (6) grundlegeme til anvendelse i en spændeindretning ifølge ét af kravene 1 til 5, hvor centreringsskiven (8) er tildannet ud i ét og omfatter mindst tre centreringsåbninger, og at den omfatter mindst tre boringer til fastgørelse på spændedelens (6) grundlegeme (7), kendetegnet ved, at centreringsskiven (8) er tildannet af en rustfri plade med en tykkelse på maksimalt 2 mm, hvor centreringsåbningerne (9) er udskåret i centreringsskiven (8) ved hjælp af finstansning.

8.

Centreringsskive (8) ifølge krav 7, kendetegnet ved, at centreringsskiven (8) omfatter fire centreringsåbninger (9), som er arrangeret langs en cirkel (K2) med 90°'s forskydning i forhold til hinanden, hvori den enkelte centreringsåbning (9) er sideværts begrænset af to indbyrdes parallelt forløbende sidevægge (9a, 9b).