DE19932037C1 - Tension element for clamping parts of different diameter has diameter of bore between support jaw and clamping jaw tapering from top to bottom where diameter equals that of tension bolt - Google Patents
Tension element for clamping parts of different diameter has diameter of bore between support jaw and clamping jaw tapering from top to bottom where diameter equals that of tension boltInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Spannelement zum Festspannen von Teilen mit unterschiedlichen Dicken gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a clamping element for clamping parts with different thicknesses according to the preamble of claim 1.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster GM 80 03 536 ist ein Spannelement bekannt, mit dem Teile unterschiedlicher Dicke auf einem Trägerteil festgespannt werden können. Der Spannkörper des Spannelements hat einen annähernd rechteckigen Grundriß. An einem von einer Bohrung durchsetzten Mittelteil des Spannkörpers steht einerseits eine Abstützbacke und andererseits eine Spannbacke ab. In die Bohrung ist der Spannbolzen einer Spannschraube eingesetzt, wobei zwischen Spannschraube und dem Öffnungsrand der Bohrung ein als Drehzapfen ausgebildetes Lagerstück eingesetzt ist.A tensioning element is known from the German utility model GM 80 03 536, with which parts of different thicknesses are clamped onto a carrier part can. The clamping body of the clamping element has an approximately rectangular one Layout. Is on a central part of the clamping body penetrated by a bore on the one hand a support jaw and on the other hand a clamping jaw. Is in the hole the clamping bolt of a clamping screw inserted, between the clamping screw and the opening edge of the bore a bearing piece designed as a pivot is inserted.
Aus der US-PS 24 21 957 ist ein Spannelement bekannt, bei dem der Spannbolzen mit einem kugelförmig gewölbten Lagerteil in einer am Spannkörper kugelförmig ausgestalteten Pfanne einliegt. Die Krafteinleitung erfolgt unabhängig von der Schwenkposition der Spannschraube immer an der kugelförmigen Pfanne des Spannkörpers. From US-PS 24 21 957 a clamping element is known in which the clamping bolt with a spherically curved bearing part in a spherical on the clamping body designed pan lies. The force is applied independently of the Swivel position of the clamping screw always on the spherical pan of the Clamping body.
In der EP 0213 001 A1 wird ein Spannelement beschrieben, das ein Ausgleichsteil zwischen Spannschraube und Spannkörper benötigt. Es handelt sich um ein Spannelement mit vielen Einzelteilen, wodurch sich ein verhältnismäßig komplizierter Gesamtaufbau ergibt.EP 0213 001 A1 describes a tensioning element that has a compensating part between the clamping screw and clamping body. It's about a Clamping element with many individual parts, which makes it a relatively complicated Overall structure results.
Auch bei einem Spannelement gemäß der US-PS 2,619,010 oder gemäß der DE-PS 945 920 werden Ausgleichsteile zwischen Spannschraube und Spannkörper benötigt. Die Klemmkörper weisen keine in ihrer Position definierten Schwenklager auf.Also with a tensioning element according to US Pat. No. 2,619,010 or DE-PS 945 920 compensating parts between the clamping screw and clamping body are required. The clamping bodies have no pivot bearings defined in their position.
Derartige Spannelemente sind beispielsweise zum Festspannen von Werkstücken oder Werkzeugen auf Maschinenteilen von Fertigungs- oder Werkzeugmaschinen geeignet. Der Spannbolzen des Spannelements kann dabei in einer T-Nut oder in einer Gewindebohrung eines Maschinentischs befestigt werden, während die Spannbacke des Spannelements gegen ein zu befestigendes Teil festgespannt wird. Die Abstützbacke des Spannelements kann sich dabei an der Oberfläche des Maschinentischs oder an einem zusätzlichen, auf dem Maschinentisch befestigten Lagerstück abstützen.Such clamping elements are for example for clamping workpieces or Suitable tools on machine parts of manufacturing or machine tools. The clamping bolt of the clamping element can be in a T-slot or in one Tapped hole of a machine table can be attached while the clamping jaw the clamping element is clamped against a part to be fastened. The Support jaw of the clamping element can be on the surface of the Machine table or on an additional, attached to the machine table Support the bearing piece.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannelement zum Festspannen von Teilen mit unterschiedlichen Dicken zu schaffen, welches im Aufbau möglichst einfach und zum Festspannen von Teilen unterschiedlicher Dicke gut geeignet ist.The invention has for its object a clamping element for clamping To create parts with different thicknesses, which in construction as possible simple and well suited for clamping parts of different thickness.
Die Lösung dieser Aufgabe erhält man durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Der Spannbolzen ist im Spannkörper um eine unterhalb der Oberseite des Spannkörpers befindliche Schwenkachse schwenkbar gelagert. Dabei ist die Oberseite die Seite, die der Ebene, an der ein Werkstück festgespannt werden soll, abgewandt ist. Die Schwenkachse befindet sich dabei vorzugsweise im Bereich der Unterseite des Spannkörpers, um zwischen Schwenkachse und der Oberseite des Spannkörpers einen maximalen Abstand zu erhalten. Die am Spannkörper an dessen Unterseite angebrachte Schwenkachse hat den Vorteil, daß beim Spannen von Teilen mit großer Dicke der sich an der Oberseite des Spannkörpers anliegende Schraubenkopf nach vorne in Richtung Spannbacken wandert.The solution to this problem is obtained by the specified in claim 1 Characteristics. The clamping bolt is in the clamping body one below the top of the Tensioning body located pivot axis pivotally mounted. Here is the top the side facing away from the plane on which a workpiece is to be clamped. The pivot axis is preferably located in the area of the bottom of the Clamping body to a between pivot axis and the top of the clamping body to get maximum distance. The one attached to the clamping body on its underside Swivel axis has the advantage that when clamping parts with large thickness screw head resting on the top of the clamping body Moves towards the jaws.
Bei herkömmlichen Spannbacken wandert der Punkt, an welchem die Spannkraft, von der Spannschraube auf den Spannkörper übertragen wird mit zunehmender Dicke der zu spannenden Teile in Richtung Abstützbacke, d. h. der Abstand zwischen Spannbacke und der Position der auf den Spannkörper ausgeübten Spannkraft vergrößert sich mit zunehmender Dicke des jeweils zu spannenden Teils. Dabei nimmt die wirksame Spannkraft, mit der die Spannbacke auf das zu spannende Teil wirkt, mit zunehmender Schrägstellung des Spannkörpers ab.With conventional jaws, the point at which the clamping force moves from the clamping screw is transferred to the clamping body with increasing thickness too exciting parts towards the support jaw, d. H. the distance between Clamping jaw and the position of the clamping force exerted on the clamping body increases with increasing thickness of the part to be clamped. It takes the effective clamping force with which the clamping jaw acts on the part to be clamped increasing inclination of the clamping body.
Besonders vorteilhaft ist es, daß sich der Durchmesser der Bohrung, die von dem Spannbolzen durchdrungen wird, von der Oberseite zur Unterseite des Spannkörpers auf nahezu den Schaftdurchmesser des Spannbolzens verjüngt und der untere Bohrungsrand der Bohrung die Position der Schwenkachse für die Spannschraube definiert. Im Längsschnitt hat die Bohrung somit die Form eines Kegelstumpfs, dessen geneigte Seitenränder den Schwenkbereich der Spannschraube begrenzen.It is particularly advantageous that the diameter of the bore that the Clamping pin is penetrated from the top to the bottom of the clamping body to almost the shaft diameter of the Clamping pin tapers and the lower hole edge of the hole the position of the Swivel axis defined for the clamping screw. The bore thus has a longitudinal section the shape of a truncated cone, the inclined side edges of which pivot the range Limit the clamping screw.
Die in der Draufsicht sichtbare obere Bohrungsöffnung bildet vorzugsweise ein Langloch, dessen Längsachse mit der Längsachse des Spannkörpers fluchtet. Der Spannbolzen bzw. die Spannschraube läßt sich somit um den unteren Bohrungsrand in der trichterförmigen Bohrung in Längsrichtung der als Langloch ausgebildeten oberen Bohrungsöffnung verschwenken.The upper bore opening visible in the plan view preferably forms Elongated hole, the longitudinal axis of which is aligned with the longitudinal axis of the clamping body. The Clamping bolt or the clamping screw can thus be in around the lower edge of the hole the funnel-shaped bore in the longitudinal direction of the upper formed as an elongated hole Swivel the hole opening.
Die bekannten Spannelemente benötigen außerdem häufig zusätzliche Zwischenstücke, wie Kugelpfannen oder dergleichen, um eine Übertragung der von der Spannschraube ausgeübten Spannkraft auf den Spannkörper vorzunehmen.The known clamping elements also often require additional intermediate pieces, such as ball sockets or the like, to transfer the tensioning screw exerted clamping force on the clamping body.
Besonders vorteilhaft ist es, an der Oberseite des Spannkörpers eine Spannfläche auszubilden, deren Krümmungsradius gleich dem Abstand zwischen Schwenkachse und der Spannfläche ist. Die Spannschraube kann sich mit der Unterseite des Schraubenkopfes direkt an der gekrümmten Spannfläche abstützen, wobei natürlich auch eine einfache Unterlegscheibe zwischen Spannschraube und der gekrümmten Spannfläche positioniert sein kann.It is particularly advantageous to have a clamping surface on the upper side of the clamping body form, the radius of curvature equal to the distance between the pivot axis and the clamping surface is. The clamping screw can be with the bottom of the Support the screw head directly on the curved clamping surface, of course also a simple washer between the clamping screw and the curved one Clamping surface can be positioned.
Das erfindungsgemäße Spannelement hat den Vorteil, daß die Einleitung der Spannkraft in den Spannkörper auch beim Spannen von Teilen größerer Dicke im vorderen Bereich, d. h. in dem zum Spannbacken hin ausgerichteten Bereich des Spannkörpers erfolgt. Außerdem wird der Spannbolzen der Spannschraube unabhängig von der Dicke des zu spannenden Teils stets axial belastet, so daß ungünstige Biegebeanspruchungen im Bereich der Spannschraube vermieden werden. The clamping element according to the invention has the advantage that the initiation of Clamping force in the clamping body even when clamping parts of greater thickness front area, d. H. in the area of the Clamping body takes place. In addition, the clamping bolt of the clamping screw becomes independent axially loaded by the thickness of the part to be clamped, so that unfavorable Bending stresses in the area of the clamping screw can be avoided.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß unten an der Abstützbacke und der Spannbacke gerundete, gerippte oder für einen Formschluß angepaßte Auflageflächen ausgebildet sind, die ein materialschonendes Spannen ermöglichen. Bei vorhandenem Formschluß ist ein unverrückbares Festspannen sichergestellt.An advantageous development of the invention provides that at the bottom of the Support jaw and the clamping jaw rounded, ribbed or for a positive fit adapted contact surfaces are formed, which is a material-friendly clamping enable. If there is a positive connection, there is an immovable clamping ensured.
Um stets definierte Spannpositionen für das Spannelement zu erhalten, ist es vorteilhaft, an der Unterseite des Spannkörpers einen gegenüber der Spannbacke zurückgesetzten Absatz auszubilden, der als Anschlag bezüglich eines festzuspannenden Teils dient.In order to always obtain defined clamping positions for the clamping element, it is advantageous, on the underside of the clamping body opposite the clamping jaw trained recessed paragraph, which acts as a stop with respect to a part to be tightened.
Um zwei benachbarte Teile mit einem Spannelement festspannen zu können, kann anstelle der Abstützbacke eine zweite Spannbacke vorgesehen sein, die entgegengesetzt zur ersten Spannbacke ausgerichtet ist.In order to be able to clamp two adjacent parts with a clamping element, Instead of the support jaw, a second clamping jaw can be provided is aligned opposite to the first jaw.
Für Teile mit besonders großer Dicke, oder um ein Überstehen der Spannschraube zu vermeiden, kann die Spannbacke gegenüber dem Mittelteil des Spannkörpers nach oben abgesetzt ausgebildet sein. Die Spannfläche, an der die Spannschraube zur Anlage kommt kann in diesem Fall von seitlichen Wandungen begrenzt sein, die als Versteifungsrippen zwischen Spannbacke und Abstützbacke dienen.For parts with a particularly large thickness, or to prevent the clamping screw from protruding can avoid the clamping jaw compared to the central part of the clamping body be formed above. The clamping surface on which the clamping screw for System comes in this case can be limited by side walls, which as Stiffening ribs between the clamping jaw and support jaw are used.
Die Spannschraube stützt sich in vorteilhafter Weise an der Spannfläche des Spannkörpers entlang einer Spannkante ab, die rechtwinklig zur Mittelachse des Spannbolzens ausgerichtet ist. Die Spannfläche kann dabei glatt oder auch mit einer fein gerippten Oberfläche versehen sein.The clamping screw is advantageously supported on the clamping surface of the Clamping body along a clamping edge that is perpendicular to the central axis of the Is aligned. The clamping surface can be smooth or with a finely ribbed surface.
Der Spannkörper ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sich die Abstützbacke und die Spannbacke jeweils vom mittleren Bereich des Spannkörpers ausgehend zu den Enden hin verjüngen. Dadurch wird eine gewisse Materialersparnis erhalten, ohne daß sich dies auf die Belastbarkeit des Spannelements negativ auswirkt.The clamping body is preferably designed so that the support jaw and the Clamping jaw starting from the central area of the clamping body towards the ends rejuvenate. This saves a certain amount of material without this has a negative impact on the resilience of the clamping element.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the drawing Exemplary embodiments explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 die Seitenansicht des erfindungsgemäßen Spannelement in niedriger Spannposition, Fig. 1 is a side view of the clamping element according to the invention in low clamping position,
Fig. 2 den Längsschnitt des in Fig. 1 verwendeten Spannelements in hoher Spannposition, Fig. 2 is a longitudinal section of the tension member used in Fig. 1 in high clamping position,
Fig. 3 eine weitere Darstellung des Spannelements im Längsschnitt bei mittlerer Spannposition mit einer in einer T-Nute des Maschinentisches befestigten Schraube mit T-Nutenstein, Fig. 3 is a further illustration of the tension member in longitudinal section at medium tension position with a T-groove in one of the machine table fixed screw with T-nut,
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Spannelement gemäß Fig. 1, ohne Spannschraube dargestellt, Fig. 4 is a plan view of the clamping element according to FIG. 1, shown without the tightening screw,
Fig. 5 ein Spannelement mit zwei gegenüberliegenden Spannbacken, Fig. 5 is a clamping element with two opposing clamping jaws,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Spannkörpers von Fig. 1 bis 3 und 4, Fig. 6 is a perspective view of the chuck body of Fig. 1 to 3 and 4,
Fig. 7 den Längsschnitt eines Spannelements mit nach oben abgesetzter Spannbacke, Fig. 7 is a longitudinal section of a clamping element with an upwardly stepped jaw,
Fig. 8 zwei Ansichten (a und b) von Fig. 1 aus Richtung "x" mit alternativen Auflageflächen und Fig. 8 two views (a and b) of Fig. 1 from the direction "x" with alternative contact surfaces and
Fig. 9 den Schwenkbereich von Fig. 1 mit dargestellter Spannkräfteaufteilung in minimaler und maximaler Spannposition. Fig. 9 shows the swivel range of Fig. 1 with the distribution of clamping forces in the minimum and maximum clamping position.
Das in Fig. 1 dargestellte Spannelement 1 besteht aus einem Spannkörper 2 und einer Spannschraube 3, die eine hier nicht ersichtliche Bohrung im mittleren Bereich 4 des Spannkörpers 2 durchgreift. Die Spannschraube 3 stützt sich mit einem unteren Schraubenkopf 5 an der Unterseite eines Maschinentischs 6 oder einem anderen Trägerteil ab. An der Oberseite des Spannkörpers 2 ist die Spannschraube 3 gegen eine Spannfläche 7 (Fig. 4) verspannt, wodurch ein festzuspannendes Teil 8 an dem Maschinentisch 6 festgespannt wird.The clamping element 1 shown in Fig. 1 consists of a clamping body 2 and a clamping screw 3, which passes through a bore here not visible in the central region 4 of the clamping body 2. The clamping screw 3 is supported with a lower screw head 5 on the underside of a machine table 6 or another carrier part. On the top of the clamping body 2 , the clamping screw 3 is clamped against a clamping surface 7 ( FIG. 4), whereby a part 8 to be clamped is clamped on the machine table 6 .
Zum Festspannen besitzt die Spannschraube 3 eine Schraubenmutter 25, die auf den Gewindeabschnitt eines Spannbolzens 10 aufgeschraubt ist. Zwischen der Schraubenmutter 25 und der Oberseite des Spannkörpers 2 ist eine Unterlegscheibe 9 eingesetzt, die linienförmig auf der Spannfläche 7 (Fig. 4) zur Anlage kommt.For tightening the clamping screw 3 has a screw nut 25 which is screwed onto the threaded section of a clamping bolt 10 . Between the screw nut 25 and the top of the clamping body 2 , a washer 9 is inserted, which comes to rest linearly on the clamping surface 7 ( FIG. 4).
In Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Bohrung 11, durch die die Spannschraube 3 hindurchgreift im Längsschnitt eine kegelstumpfförmige in Längsrichtung nach oben ausgeweitete Form hat. Die Bohrung 11 verjüngt sich von der Oberseite 12 des Spannkörpers 2 bis zu dem an der Unterseite 13 ausgebildeten Öffnungsrand 14, wobei der Durchmesser des Öffnungsrandes 14 zumindest annähernd gleich dem Durchmesser des Spannbolzens 10 ist. Dadurch bildet der Öffnungsrand 14 ein Schwenklager für die Spannschraube 3.In Fig. 2 it can be seen that the bore 11 through which the clamping screw 3 extends in longitudinal section has a frustoconical shape in the longitudinal direction expanded upwards. The bore 11 tapers from the top 12 of the clamping body 2 to the opening edge 14 formed on the underside 13 , the diameter of the opening edge 14 being at least approximately equal to the diameter of the clamping bolt 10 . As a result, the opening edge 14 forms a pivot bearing for the clamping screw 3 .
Wie in Fig. 4 ersichtlich ist, bildet der obere Öffnungsrand 15 ein Oval, da an der Oberseite 12 die Bohrung ein Langloch bildet. Der untere Öffnungsrand 14 der Bohrung 11 ist dagegen kreisförmig, so daß mit dem unteren Öffnungsrand 14 für die Spannschraube 3 eine Schwenkachse 16 gebildet wird, die senkrecht zur Mittelachse 17 (Fig. 2) der Spannschraube 3 ausgerichtet ist.As can be seen in FIG. 4, the upper opening edge 15 forms an oval, since the bore forms an elongated hole on the upper side 12 . The lower opening edge 14 of the bore 11, however, is circular so that a pivot axis 16 is formed with the lower opening edge 14 for the clamping screw 3, which is perpendicular to the central axis 17 (Fig. 2) of the clamping screw 3 is aligned.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführung ist anstelle der Abstützbacke 19 eine zweite Spannbacke 21 vorgesehen, die in dem dargestellten Längsschnitt spiegelbildlich zur Spannbacke 18 ausgebildet ist.In the embodiment shown in FIG. 5, a second clamping jaw 21 is provided instead of the support jaw 19 , which in the illustrated longitudinal section is a mirror image of the clamping jaw 18 .
In der perspektivischen Darstellung von Fig. 6 ist an der Unterseite des Spannkörpers 2 ein Anschlag 22 ersichtlich, der in den Darstellungen von Fig. 1 bis Fig. 3, Fig. 5 und Fig. 7 an dem jeweils festzuspannenden Teil 8 seitlich zur Anlage kommt. In Fig. 5 sind zwei derartige Anschläge 22 am Spannkörper 2 ausgebildet.In the perspective view of FIG. 6 of the clamping body 2, a stop 22 can be seen at the bottom, comes in the illustrations of Figs. 1 to Fig. 3, Fig. 5 and Fig. 7 on the respectively to be clamped member 8 laterally into abutment . In Fig. 5 two such stops 22 are formed on the clamping body 2 .
In der Darstellung von Fig. 7 ist ein Spannelement 1 mit einer nach oben abgesetzten Spannbacke 18 dargestellt, um einerseits ein Teil 8 mit größerer Dicke an dem Maschinentisch 6 festspannen zu können und andererseits ein Überstehen der Spannschraube 3 zu vermeiden. Die Spannschraube 3 greift mit ihrem Spannbolzen 10 in eine Gewindebohrung 23 des Maschinentischs 6 ein. Der Schraubenkopf 5 liegt im mittleren Bereich des Spannkörpers 2 zwischen seitlichen Wandungen 24 ein, die sich zwischen Spannbacke 18 und Abstützbacke 19 erstrecken.In the illustration of FIG. 7, a clamping element 1 is shown with a clamping jaw 18 set upwards, in order to be able to clamp a part 8 of greater thickness on the machine table 6 and to prevent the clamping screw 3 from protruding. The clamping screw 3 engages with its clamping bolt 10 in a threaded bore 23 of the machine table 6 . The screw head 5 lies in the central region of the clamping body 2 between lateral walls 24 which extend between the clamping jaw 18 and the supporting jaw 19 .
Das Spannelement 1 besitzt zu beiden Seiten des mittleren Bereichs 4 einerseits eine Spannbacke 18 und andererseits eine Abstützbacke 19, die beide unten gerundete Auflageflächen 20 aufweisen, wie dies beispielsweise aus Fig. 3 ersichtlich ist. Aus den Fig. 8a und 8b, die eine Ansicht x von Fig. 1 darstellen, ist eine weitere Ausführung der Auflageflächen ersichtlich. Die Auflageflächen 20 der Spannbacke 18 und der Abstützbacke 19 können auch mit gerippter Oberfläche (Fig. 8a) oder eine an die Form der zu spannenden Teile 8 bzw. des Auflagers 6 angepaßte Form (Fig. 8b) ausgeführt werden. The clamping element 1 has on both sides of the central region 4 on the one hand a clamping jaw 18 and on the other hand a support jaw 19 , both of which have bearing surfaces 20 rounded at the bottom, as can be seen, for example, from FIG. 3. From FIGS. 8a and 8b which x is a view of FIG. 1 illustrating a further embodiment of the bearing surfaces can be seen. The support surfaces 20 of the clamping jaw 18 and the support jaw 19 can also be designed with a ribbed surface ( FIG. 8a) or a shape adapted to the shape of the parts 8 to be clamped or the support 6 ( FIG. 8b).
In der Darstellung von Fig. 9 wird skizzenhaft angedeutet, daß das Spannkräfteverhältnis zwischen Spannbacke 18 und Abstützbacke 19 über den gesamten Schwenkbereich der Spannkörpers 2 in einem nahezu gleich günstigen Verhältnis der Hebelarme x-y bleibt.In the representation of FIG. 9, it is sketchily indicated that the clamping force ratio between clamping jaw 18 and support jaw 19 remains in an almost equally favorable ratio of the lever arms xy over the entire swiveling range of the clamping body 2 .
Es wird noch erwähnt, daß das Spannelement vorzugsweise einen Spannkörper aus Metall hat, der je nach Anwendungsbereich als Gußteil oder in anderer Weise hergestellt sein kann.It is also mentioned that the clamping element preferably consists of a clamping body Metal has, depending on the application, as a casting or in another way can be made.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |