Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spanneinheit gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur Befestigung von Werkstücken in Werkzeugmaschinen werden Spanneinheiten, beispielsweise Tiefspanner, Niederzugspanner und dgl. eingesetzt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine kleine Spanneinheit für relativ grosse Spannkräfte zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Spanneinheit mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Spannvorrichtung mit einer erfindungsgemässen Spanneinheit,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine solche Spannvorrichtung,
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Gehäuse einer solchen Spanneinheit,
Fig. 4 einen Querschnitt durch ein solches Gehäuse,
Fig. 5 einen Querschnitt durch den Schieber einer erfindungsgemässen Spanneinheit,
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen solchen Schieber,
Fig. 7 bis Fig. 10 verschiedene Varianten eines solchen Schiebers,
Fig. 11 und Fig. 12 eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer anderen Schiebervariante,
Fig. 13 eine Draufsicht auf eine Variante eines Auflageblocks für eine solche Spanneinheit, die auch Tiefspanner genannt wird, und
Fig. 14 eine Frontansicht dieses Auflageblocks.
Der Tiefspanner 1 nach Fig. 1 ist auf einem Auflageblock 2 fixiert, der auf einem Maschinentisch 3 montierbar ist. Ein Werkstück 4 stützt sich teils auf einen Rand des Auflageblocks 2, teils auf einen Rand eines Halteblocks 5, der ebenfalls auf dem Maschinentisch 3 montierbar ist. Das Werkstück 4 ist zwischen einer Schulter 6 des Halteblocks 5 und einem Schieber 7 des Tiefspanners 1 fest eingeklemmt, so dass es problemlos bearbeitet, beispielsweise gefräst werden kann.
In Fig. 2 sind nur der Halteblock 5 und der Tiefspanner 1 dargestellt, wobei die Entfernung D zwischen der Schulter 6 des Halteblocks 5 und der Frontseite des Schiebers 7 der Breite des Werkstücks 4 entspricht. Der Tiefspanner 1 weist zwei vertikale Bohrungen 8 und 9 auf, um ihn an den Auflageblock 2 anzuschrauben.
Das Gehäuse des Tiefspanners nach Fig. 3 und 4 besteht aus einem Block 10 mit einer ersten Ausnehmung 11, die vorzugsweise einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist, und mit zwei weiteren vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Ausnehmungen 12 und 13, wobei die drei Ausnehmungen miteinander kommunizieren, um eine Durchgangslochung zu bilden, wo bei der Durchmesser bzw. die grösste Ausdehnung der Ausnehmung 12 grösser als der Durchmesser bzw. die grösste Ausdehnung der Ausnehmung 13 ist. Die drei Ausnehmungen sind vorzugsweise koaxial ausgebildet, wobei die Symmetrieachse der Ausnehmung 11 einen Winkel-W mit der Bodenfläche 14 (Fig. 4) des Gehäuses bildet.
Der Schieber 7 wird an der Vorderseite des Gehäuses 10 in die Ausnehmung 11 eingeführt, und die Ausnehmung 13 befindet sich an der Rückseite des Gehäuses 10. Dabei ist die Frontfläche der Vorderseite des Gehäuses 10 senkrecht zur Bodenfläche 14 ausgebildet. Im Gegensatz dazu verläuft die Stirnfläche der Rückseite des Gehäuses 10 mindestens im Bereich der Ausnehmung 13 senkrecht zur Symmetrieachse der Ausnehmung 11. In der Wand des Gehäuses im Bereich der Ausnehmung 12, die sich nahe der Ausnehmung 11 befindet, ist ein diametraler Einstich vorhanden, in den ein Federring oder Sicherheitsring 16 (Fig. 1) eingeführt werden kann.
Der Schieber 7 nach den Fig. 5 und 6 ist vorzugsweise ein rechteckförmiger Bolzen mit abgerundeten Längskanten und mit einer nicht durchgehenden Bohrung mit Innengewinde, deren Achse senkrecht zur Stirnseite des Bolzens 7 verläuft, von der aus er anschraubbar ist. Die andere Stirnseite des Bolzens 7 bildet einen Winkel W mit dieser Achse. An der \ffnung der Bohrung 17 des Bolzens 7 kann ein ringförmiger mit ihr konzentrischer Vorsprung 18 vorhanden sein.
Der Tiefspanner umfasst auch eine Schraube 19, deren Kopf 20 eine Angriffsform, beispielsweise einen Innensechskant aufweist, um sie durch die Ausnehmung oder Bohrung 13 anschrauben zu können. Der Kopf 20 ist derart dimensioniert, dass er in die Ausnehmung 12 (Fig. 3 und 4) passt, und zwar derart, dass er zwischen dem Federring 16 und der zwischen den Ausnehmungen 12 und 13 ausgebildeten Schulter eingeklemmt bleiben kann. Andererseits ist die Schraube 19 an das Gewinde der Bohrung 17 anschraubbar.
Der Tiefspanner nach den Fig. 1 bis 6 funktioniert folgendermassen:
Durch die Bohrung oder Ausnehmung 13 kann ein Werkzeug eingeführt werden, um den Kopf 20 der Schraube 19 zu drehen, so dass der Schieber 7 nach aussen gedrückt wird, um das Werkstück 4 zwischen der Schulter 6 und der Frontfläche des Schiebers 7 festzuhalten. Durch Drehen des Kopfes 20 in der anderen Richtung wird das Werkstück 4 gelöst.
Der Schieber 71 oder 72 kann eine rauhe Frontfläche 21 (Fig. 7) oder einen Vorsprung 22 (Fig. 8) aufweisen, um das Werkstück besser festzuhalten. Der Schieber 73 (Fig. 9) weist eine konkav ausgebildete Frontseite auf, um eine Welle 81 zu spannen. Der Schieber 74 (Fig. 10) ist vorgesehen, um an seiner Frontseite eine Backe, beispielsweise eine Weichbacke 82, zu montieren.
In den Fig. 11 und 12 ist ein Schieber 22 dargestellt, dessen Frontseite flanschförmig ausgebildet ist, derart, dass eine Frontplatte 23 einstückig mit dem Schieber ausgebildet oder mit ihm verbindbar ist.
Der Auflageblock 24 nach Fig. 13 hat je eine Längsnut 25 und 26 auf der oberen bzw. auf der unteren Seite. Die untere Längsnut ist für einen Nutenstein vorgesehen, der eine genaue Positionierung der Spanneinheit auf dem Maschinentisch ergibt. Der Auflageblock 24 weist einige Bohrung 27 bis 30 auf, die rastermässig angeordnet und mit Innengewinden versehen sind, um gegebenenfalls mehrere Spanneinheiten wie die Spanneinheit 1 (Fig. 1) befestigen zu können. Solche Spanneinheiten könnten auch nicht nur rechts (Fig. 1), sondern auch links vom Werkstück 4 vorgesehen sein. Der Auflageblock 24 ist mit weiteren Bohrungen versehen (Fig. 13 und 14), um ihn am Maschinentisch befestigen zu können.
Der Winkel W kann beispielsweise zwischen 0 und 20 Grad liegen. Vorzugsweise wurde jedoch ein Winkel W von 7 Grad gewählt. Anstelle des Vorsprungs 18 (Fig. 5) kann eine getrennte Abstands-Ringscheibe verwendet werden.
Der Tiefspanner wird vorzugsweise aus einem 12%-Chromstahl härtbar mit einer Rockwell-Härte RHC52 hergestellt.
Der Boden des Gehäuses kann mit rastermässig verteilten Stiften, die in ihnen zugeordnete Bohrungen des Auflageblocks passen, oder umgekehrt, versehen sein.
Die Angriffsform des Kopfes 20 kann beispielsweise ein Innenvierkant oder ein Innensechskant sein, oder beispielsweise auch einen Aussenvierkant oder einen Aussensechskant oder eine andere für die Übertragung einer Kraft geeignete Form aufweisen.
Die Frontseite des Schiebers 7 kann einen Winkel W min mit einer Ebene bilden, die senkrecht zur Längsachse des Schiebers 7 verläuft. Vorzugsweise ist jedoch W = W min = 7 Grad.
Das Gehäuse der Spanneinheit 1 (Fig. 1) kann an deren unteren Seite einen an die Längsnut 25 des Auflageblocks 24 passenden Nutenstein 31 aufweisen.
In Spezialfällen, beispielsweise wenn die Tasche oder Ausnehmung 11 rund oder fast rund ist, können die Ausnehmungen 11 und 12 aus ein und derselben Ausnehmung 11, 12 bestehen. In einem solchen Fall sind nur eine erste Ausnehmung 11, 12 und eine zweite Ausnehmung 13 vorhanden.
The present invention relates to a tensioning unit according to the preamble of patent claim 1.
Clamping units, for example deep clamps, pull-down clamps and the like, are used for fastening workpieces in machine tools.
The object of the present invention is to create a small clamping unit for relatively large clamping forces.
This object is achieved according to the invention by a tensioning unit with the features specified in the characterizing part of patent claim 1.
Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
The invention is explained in more detail below, for example, using a drawing. Show it:
1 is a side view of a clamping device with a clamping unit according to the invention,
2 is a plan view of such a clamping device,
3 is a plan view of the housing of such a clamping unit,
4 shows a cross section through such a housing,
5 shows a cross section through the slide of a clamping unit according to the invention,
6 is a plan view of such a slide,
7 to 10 different variants of such a slide,
11 and 12 are a side view and a top view of another slide variant,
13 is a plan view of a variant of a support block for such a clamping unit, which is also called a deep clamp, and
14 is a front view of this support block.
The low tensioner 1 according to FIG. 1 is fixed on a support block 2 which can be mounted on a machine table 3. A workpiece 4 is based partly on an edge of the support block 2, partly on an edge of a holding block 5, which can also be mounted on the machine table 3. The workpiece 4 is firmly clamped between a shoulder 6 of the holding block 5 and a slide 7 of the deep clamp 1, so that it can be machined, for example milled, without any problems.
2 only the holding block 5 and the low tensioner 1 are shown, the distance D between the shoulder 6 of the holding block 5 and the front of the slide 7 corresponding to the width of the workpiece 4. The low tensioner 1 has two vertical bores 8 and 9 in order to screw it onto the support block 2.
3 and 4 consists of a block 10 with a first recess 11, which preferably has a rectangular cross-section, and with two further preferably cylindrical recesses 12 and 13, the three recesses communicating with one another through a through hole to form where the diameter or the greatest extent of the recess 12 is greater than the diameter or the greatest extent of the recess 13. The three recesses are preferably coaxial, the axis of symmetry of the recess 11 forming an angle W with the bottom surface 14 (FIG. 4) of the housing.
The slider 7 is inserted into the recess 11 on the front of the housing 10, and the recess 13 is located on the rear of the housing 10. The front surface of the front of the housing 10 is formed perpendicular to the bottom surface 14. In contrast to this, the end face of the rear side of the housing 10 extends at least in the region of the recess 13 perpendicular to the axis of symmetry of the recess 11. In the wall of the housing in the region of the recess 12, which is located near the recess 11, there is a diametrical recess which can be inserted a spring ring or safety ring 16 (Fig. 1).
The slider 7 according to FIGS. 5 and 6 is preferably a rectangular bolt with rounded longitudinal edges and with a non-continuous bore with an internal thread, the axis of which extends perpendicular to the end face of the bolt 7, from which it can be screwed on. The other end face of the bolt 7 forms an angle W with this axis. At the opening of the bore 17 of the bolt 7 there can be an annular projection 18 concentric with it.
The low tensioner also includes a screw 19, the head 20 of which has a form of engagement, for example a hexagon socket, so that it can be screwed on through the recess or bore 13. The head 20 is dimensioned such that it fits into the recess 12 (FIGS. 3 and 4), specifically in such a way that it can remain clamped between the spring ring 16 and the shoulder formed between the recesses 12 and 13. On the other hand, the screw 19 can be screwed onto the thread of the bore 17.
The low tensioner according to FIGS. 1 to 6 works as follows:
A tool can be inserted through the bore or recess 13 in order to turn the head 20 of the screw 19, so that the slide 7 is pressed outwards, in order to hold the workpiece 4 between the shoulder 6 and the front surface of the slide 7. The workpiece 4 is released by rotating the head 20 in the other direction.
The slider 71 or 72 can have a rough front surface 21 (FIG. 7) or a projection 22 (FIG. 8) in order to hold the workpiece better. The slider 73 (FIG. 9) has a concave front to tension a shaft 81. The slider 74 (FIG. 10) is provided in order to mount a jaw, for example a soft jaw 82, on its front side.
11 and 12, a slide 22 is shown, the front of which is flange-shaped, such that a front plate 23 is formed in one piece with the slide or can be connected to it.
The support block 24 according to FIG. 13 each has a longitudinal groove 25 and 26 on the upper and on the lower side. The lower longitudinal groove is intended for a sliding block, which results in precise positioning of the clamping unit on the machine table. The support block 24 has a number of holes 27 to 30, which are arranged in a grid pattern and are provided with internal threads in order, if necessary, to be able to fasten a plurality of clamping units such as the clamping unit 1 (FIG. 1). Such clamping units could also be provided not only on the right (FIG. 1) but also on the left of the workpiece 4. The support block 24 is provided with further bores (FIGS. 13 and 14) in order to be able to fasten it to the machine table.
The angle W can be between 0 and 20 degrees, for example. However, an angle W of 7 degrees was preferably chosen. Instead of the projection 18 (Fig. 5), a separate spacer washer can be used.
The low tensioner is preferably made of a 12% chrome steel hardenable with a Rockwell hardness RHC52.
The bottom of the housing can be provided with grid-spaced pins that fit in the holes of the support block assigned to them, or vice versa.
The form of attack of the head 20 can be, for example, an internal square or an internal hexagon, or for example also an external square or an external hexagon or another shape suitable for the transmission of a force.
The front of the slider 7 can form an angle W min with a plane that is perpendicular to the longitudinal axis of the slider 7. However, W = W min = 7 degrees is preferred.
The housing of the clamping unit 1 (FIG. 1) can have a slot nut 31 on its lower side that matches the longitudinal groove 25 of the support block 24.
In special cases, for example if the pocket or recess 11 is round or almost round, the recesses 11 and 12 can consist of one and the same recess 11, 12. In such a case, only a first recess 11, 12 and a second recess 13 are present.