-
Hintergrund der Erfindung
-
1. Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung und spezieller ein elastisches Spannfutter.
-
2. Beschreibung des Standes der Technik
-
Wie in dem
taiwanesischen Patent Nr. M359385 beschrieben, umfasst ein bekanntes Spannfutter eine Grundplatte, die an einer Maschine befestigt ist und mit einem zentralen Durchgangsloch und mehreren Spannbacken- bzw. Backeneinheiten gebildet ist, die an der Grundplatte angebracht sind. Das Spannfutter umfasst typischerweise drei oder vier Spannbackeneinheiten, wobei jede dieser einen Schiebe- bzw. Schieberblock umfasst, die jeweils verschiebbar an der Fläche der Grundplatte angebracht sind, eine Spannbacke, die beweglich an dem Schiebeblock befestigt ist, und ein Drehelement, das in der Grundplatte angeordnet ist. Die Drehelemente der Spannbackeneinheiten werden angetrieben, um eine Welle bzw. um eine Achse zu drehen, die innerhalb des Durchgangslochs angeordnet ist. Wenn die Welle durch die Maschine gedreht wird, bewegt sie sich in Axialrichtung, um die Schieberblöcke zu einer Bewegung anzutreiben, wodurch die Spannbacken einander näher kommen, und ein Werkstück fest halten.
-
Viele herkömmliche Spannfutter sind ähnlich gestaltet, wobei die Welle die Drehelemente, die Schiebeblöcke und wiederum die Spannbacken antreibt. Jedoch ist eine derartige Gestaltung bzw. Konfiguration strukturell kompliziert und erfordert zahlreiche Teile, so dass ihre Herstellung und ihr Zusammenbau bzw. ihre Montage zeitintensiv und teuer sind, und die sich ergebende Struktur neigt aufgrund von Fehlern, die während des Herstellungs- und Montage-Prozesses auftreten, dazu, weniger präzise zu sein.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
In Hinblick darauf besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein elastisches Spannfutter bereitzustellen, das eine einfache Struktur und eine begrenzte Anzahl an Teilen aufweist, so dass ihr Herstellungs- und Montageprozess zeit- und kostensparend ist und die sich ergebende Struktur hochgradig präzise ist.
-
Um die vorstehenden Aufgaben zu lösen, umfasst ein offenbartes erfindungsgemäßes elastisches Spannfutter eine Grundplatte und mehrere Spannbacken. Die Grundplatte weist eine Ober-Fläche, eine Unter-Fläche und ein Durchgangsloch, das dazwischen verlauft, auf. Eine Zentralachse bzw. zentrale Achse wird durch das Durchgangsloch definiert. Die elastische Platte ist einstückig als eine Einheit gebildet und weist einen Befestigungsring, einen Zugblock, der in der Mitte des Befestigungsrings angeordnet ist, und mehrere Halter auf, die sich radial von dem Zugblock in Richtung des Befestigungsrings erstrecken. Der Befestigungsring ist an der Grundplatte befestigt. Der Zugblock kann eine Zugkraft aufnehmen und ist im Wesentlichen entlang der Zentralachse innerhalb des Durchgangslochs beweglich. Jeder der Halter weist eine untere Fläche und eine obere Fläche auf. Die untere Fläche weist in Richtung der Ober-Fläche der Grundplatte, und es besteht ein radialer Spalt zwischen der unteren Fläche und der Ober-Fläche. Jede der Spannbacken ist an der oberen Fläche der Halter angebracht.
-
Der Zugblock der elastischen Platte kann mit einer Welle verbunden werden. Wenn die Welle durch eine Vorrichtung, die eine Kraft anwendet, gezogen wird, führt sie den Zugblock der elastischen Platte bzw. treibt den Zugblock der elastischen Platte, so dass die Halter eine elastische Verformung ausführen und sich in Richtung des Durchgangslochs neigen, wodurch die Spannbacken naher zueinander geführt werden und ein Werkstück festhalten. Im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen weist das elastische Spannfutter eine einfache Struktur und eine begrenzte Anzahl an Teilen auf, so dass ihre Herstellung und ihr Zusammenbau zeit- und kostensparend sind und die sich ergebende Struktur eine hohe Präzision aufweist.
-
Die Erfindung wie auch eine bevorzugte Art der Verwendung, weitere Aufgaben bzw. Ziele und Vorteile davon werden am besten unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung von veranschaulichenden Ausführungsformen klar, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen werden. Der Durchschnitts-Fachmann soll verstehen, dass die Beschreibung und insbesondere die speziellen Ausführungsformen zum Umsetzen der vorliegenden Erfindung zur Illustration dienen, und nicht gedacht sind, um den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine perspektivische Ansicht eines elastischen Spannfutters gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das mit einer Welle zusammengesetzt ist;
-
2 ist eine Explosionsansicht des elastischen Spannfutters und der Welle gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
3 ist eine perspektivische Ansicht des elastischen Spannfutters gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
4 ist eine Aufsicht auf das elastische Spannfutter gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
-
5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 von 4, wobei die mit dem elastischen Spannfutter verbundene Welle dargestellt ist.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen umfasst gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein elastisches Spannfutter 10 eine Grundplatte 20, eine elastische Platte 30, drei Spannbacken 40 und drei Halteeinheiten 60. Das elastische Spannfutter 10 ist mit einer Welle 50 verbunden, so dass es eine Zugkraft von der Welle 50 empfangen bzw. aufnehmen kann und ein (nicht gezeigtes) Werkstück fest halten kann.
-
Die Grundplatte 20 weist einen scheibenartigen Hauptkörper 22 und einen ringförmigen Flansch 24 auf. Der Hauptkörper 22 weist einen radial vertieften bzw. abgesenkten Abschnitt 221, eine Ober-Fläche 222 in dem vertieften Abschnitt 221, einen Unter-Fläche 223 entgegengesetzt zu der Ober-Fläche 222, und ein Durchgangsloch 224 auf, das zwischen der Ober-Fläche 222 und der Unter-Fläche 223 verläuft. Eine imaginäre Zentralachse L wird durch das Durchgangsloch definiert. Der vertiefte Abschnitt 221 steht mit dem Durchgangsloch 224 in Verbindung und weist drei Aufnahmeteilbereiche bzw. Aufnahmesektionen 225 auf, die radial um das Durchgangsloch 224 verteilt sind. Der Flansch 24 ist einstückig bzw. integriert gegenüber der äußeren Umfangsfläche 226 des Hauptköpers 22 erhöht.
-
Die elastische Platte 30 ist intregral als eine Einheit gebildet und weist einen ringförmigen Befestigungsring 32, einen Zugblock 34, der an dem Zentrum bzw. der Mitte der Befestigungsrings 32 angeordnet ist, und drei Halter 36 auf, die sich radial von dem Zugblock 34 in Richtung des Befestigungsrings 32 erstrecken. Der Befestigungsring 32 ist um den Hauptkörper 22 der Grundplatte 20 angebracht und mittels der Schrauben 72 an dem Flansch 24 befestigt. Der Zugblock 34 ist in dem Durchgangsloch 224 der Grundplatte 20 angeordnet und weist ein Durchgangsloch 342 auf, das zum Teil mit Gewindegängen versehen ist. Die Zentralachse L geht durch das Durchgangsloch 342 hindurch. Die Halter 36 sind jeweils in den Aufnahmeteilbereichen 225 eingebaut. Jeder der Halter 36 weist eine untere Fläche 361 und eine obere Fläche 362, die einander entgegengesetzt sind, einen innere Endfläche 363 die zur Zentralachse L weist und mit der äußeren Umfangsfläche 344 des Zugblocks 34 verbunden ist, eine äußere Endfläche 364, entgegengesetzt der inneren Endfläche 363, und zwei Seitenflächen 365 auf, die zwischen der inneren Endfläche 363 und der äußeren Endfläche 364 verbunden sind. An der unteren Fläche 361 erstreckt sich außen eine Verbindungsrippe 366, die mit dem Befestigungsring 32 verbunden ist. Jeder der Halter 36 umfasst weiter eine Rille bzw. Nut 367, die zu seiner oberen Fläche 362 hin offen ist und äußere Endflächen 363, 364 und einen Schlitz 368, der zu der äußeren Endfläche 364 und den zwei seitlichen Flachen 365 offen ist. Zwischen dem Schlitz 368 und der unteren Fläche 361 jeder der Halter 36 besteht eine radiale Verbindungsrippe 369, die mit der axialen Verbindungsrippe 366 verbunden ist. Wie in 5 gezeigt, liegt die untere Fläche 361 jedes Halters 36 gegenüber der Ober-Fläche 222 der Grundplatte 20, wobei ein radialer Spalt 37 dazwischen verbleibt, und die axiale Verbindungsrippe 366 jedes Halters 36 liegt der äußeren Umfangsfläche 226 des Hauptkörpers 22 der Grundplatte 20 gegenüber, wobei ein axialer Spalt 38 dazwischen verbleibt.
-
Die Spannbacken 40 sind jeweils an den oberen Flächen 362 der Halter 36 angebracht. Jede der Spannbacken 40 weist eine Verbindungsfläche 41, zur Verbindung mit der oberen Fläche 362 des entsprechenden Halters 36, eine Klemmfläche 42, die zur Zentralachse L weist und eine Haltefläche 43, entgegengesetzt zur Klemmfläche 42 auf. In der vorliegenden Ausführungsform ist jede der Spannbacken auf dem Halter 36 in einer Weise angebracht, so dass die Position mittels zweier Schrauben 74 und einem Einstellblock 76 eingestellt werden kann. Der Einstellblock 76 ist in der Nut 367 des Halters 36 von der Öffnung des Halters 36 an der äußeren Endfläche 364 eingebaut und kann in der Nut 367 gleiten. Die zwei Schrauben 74 sind in zwei Senkungen 44 eingeschraubt, die auf der Spannbacke 40 gebildet sind und stehen mit zwei Gewindelöchern 762 des Einstellblocks 76 in Eingriff, wodurch die Stellung bzw. die Position der Spannbacke und des Einstellblocks 76 in Bezug auf den Halter 36 festgelegt wird.
-
Die Welle 50 weist einen Verbindungsabschnitt 52 und einen Kraftaufnahme-Abschnitt 54 auf, die an zwei Enden davon angeordnet sind, und die beide mit Gewinden versehen sind. Der Verbindungsabschnitt 52 wird in das Durchgangsloch 342 des Zugblocks 34 der elastischen Platte 30 geschraubt und der Kraftaufnahme-Abschnitt 54 wird an eine (nicht dargestellte) kraftausübende Vorrichtung geschraubt, um eine Zugkraft im Wesentlichen entlang der Zentralachse L aufzunehmen, die von der kraftausübenden Vorrichtung ausgeübt wird. Dadurch bringt, wenn die Zugkraft auf der Welle 50 angewendet wird, die Welle 50 die elastische Platte 30 dazu, sich im Wesentlichen entlang der Zentralachse L zu bewegen (in 5 nach unten bewegen), sodass die Halter 36 eine elastische Verformung ausführen und in Richtung des Durchgangslochs 334 geneigt werden, wodurch die Spannbacken zusammengezogen werden, um zusammen ein (nicht gezeigtes) Werkstück zu halten, das zwischen den Spannbacken 40 positioniert ist. Das elastische Spannfutter 10 kann weiter mehrere Einspannvorrichtungs-Aufnahmelöcher 26 und Schrauben (nicht gezeigt) auf der Grundplatte 20 aufweisen, um die (nicht gezeigten) Einspannvorrichtungen daran zu befestigen. Auf diese Weise können wahlweise verschiedene Einspannvorrichtungen genutzt werden, um dabei zu helfen, verschiedene Werkstücke zu halten.
-
Jede der Halteeinheiten 60 weist einen Befestigungssitz 62 und ein Abstützelement 64 auf, das durch eine externe Kraft getrieben bzw. angetrieben werden kann, um sich innerhalb des Befestigungssitzes 62 zu bewegen. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Befestigungssitz ein Einstelloch 622 auf, das ein Gewindeloch ist, und das Abstützelement 64 ist ein Bolzen, der in dem Einstellloch 622 angebracht ist, sodass durch Drehen des Abstützelements 64 das Abstützelement 64 sich in Bezug auf den Befestigungssitz 62 linear bewegen kann. Die Befestigungssitze 62 der Halteeinheiten 60 sind mittels Schrauben 78 an äußeren Endflächen 364 der Halter 36 befestigt, und die Abstützelemente 64 der Halteeinheiten 60 stützen sich jeweils gegen die Abstützflächen 43 der Spannbacken 40 ab.
-
In der vorliegenden Erfindung ist die obere Fläche 362 jedes der Halter 36 der elastischen Platte 30 eine glatte und ebene Fläche und die Verbindungsfläche 40 jeder der Spannbacken 40, um diese mit der oberen Fläche 362 des Halters der elastischen Platte 30 zu verbinden, ist ebenfalls eine glatte Fläche. Im Vergleich zu der herkömmlichen Vorrichtung, bei der die Spannbacken und die Halter mit gezahnten Flächen in Eingriff stehen, gestattet das Zusammenwirken zwischen den glatten Flächen der Spannbacke 40 und des Halters 36, wie es in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird eine Feineinstellung der relativen Positionen zwischen der Spannbacke 40 und dem Halter 36. Die Halteeinheiten 60 dienen dazu, zu verhindern, dass die Spannbacken 40 aufgrund der Gegenkraft des Werkstücks auf der oberen Oberflächen 362 der Halter 36 gleiten bzw. sich verschieben. Alternativ kann das elastische Spannfutter 10 die Verwendung der Halteeinheiten 60 eliminieren. In anderen Ausführungsformen sind sowohl die obere Fläche 362 des Halters als auch die Verbindungsfläche 41 der Spannbacke 40 eine raue Fläche (wie eine gezahnte bzw. gezackte Fläche), um die Reibung zwischen der Spannbacke 40 und dem Halter 36 zu erhöhen, wodurch ebenfalls verhindert wird, dass die Spannbacken 40 aufgrund der Gegenkraft von dem Werkstück sich auf den oberen Flächen 362 der Halter 36 verschieben.
-
Das offenbarte elastische Spannfutter 10 zeichnet sich dadurch aus, dass die elastische Platte 30 intregral als eine Einheit gebildet ist und die Halter 36 aufweist, die eine elastische Verformung ausführen können, daher besteht keine Notwendigkeit dafür, dass viele Teile miteinander zusammenwirken und die Spannbacken 40 antreiben. Stattdessen reicht die elastische Platte 30 aus, die durch die Welle 50 angetrieben wird, um die Spannbacken 40 anzutreiben. Daher weist das offenbarte elastische Spannfutter 10 der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu den herkömmlichen elastischen Spannfuttern eine einfache Struktur und eine begrenzte Anzahl an Teilen auf, sodass seine Herstellungs- und Montage-Prozesse zeit- und kostensparend sind, und die sich ergebende Struktur hochgradig präzise ist.
-
Es ist anzumerken, dass jeder der Halter 36 der elastischen Platte 30 die axiale Verbindungsrippe 366, den Schlitz 368 und die radiale Verbindungsrippe 369 aufweist. Alle diese dienen dazu, die Funktion der elastischen Verformung des Halters 36 zu verbessern. Der Halter 36 ist jedoch nicht auf die axiale Verbindungsrippe 366, den Schlitz 368 und die radiale Verbindungsrippe 369 beschränkt. Solange der radiale Schlitz 37 zwischen der unteren Fläche 361 des Halters 36 und der Ober-Fläche 222 der Grundplatte 20 besteht, kann der Halter 36 sich in Richtung des Durchgangslochs 224 neigen. Der axiale Spalt 38 kann zwischen der axialen Verbindungsrippe 366 des Halters 36 und der äußeren Umfangsfläche 336 der Grundplatte 20 gebildet sein, sodass die axiale Verbindungsrippe 366 sich in Richtung der äußeren Umfangsfläche 226 neigen kann. Die Grundplatte 20 kann, in Bezug auf die Weise wie sie in der vorliegenden Ausführungsform beschreiben ist, anders geformt sein und kann auf andere Arten mit der elastischen Platte 30 verbunden sein, solange der Befestigungsring 32 an der Grundplatte 20 (wie beispielsweise mit Schrauben, die an die äußere Umfangsfläche 226 angeschraubt sind) gut befestigt ist und der Zugblock 34 sich im Wesentlichen entlang der Zentralachse L innerhalb des Durchgangslochs 224 bewegen kann, und die unteren Flächen 361 der Halter 36 der Ober-Fläche 222 der Grundplatte 20 gegenüberliegen.
-
Während in der vorliegenden Ausführungsform das elastische Spannfutter 10 mit drei der Spannbacken 40 beschreiben ist, um die Konfiguration des offenbarten elastischen Spannfutters zu beschreiben, kann die elastische Platte 30 andere Anzahlen der Spannbacken aufweisen, solange die Anzahlen der Halter 36 und der Halteeinheiten 60 miteinander vereinbar bzw. übereinstimmend sind. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das elastische Spannfutter zwei, vier oder mehr der Spannbacken 40 und Halter 36 der elastischen Platte 30 und der Halteeinheiten 60 in entsprechenden Anzahlen aufweisen.
-
Die vorliegende Erfindung wurde mit Bezug zu den bevorzugten Ausführungsformen offenbart und es wird darauf hingewiesen, dass die Ausführungsformen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht einschränken sollen. Darüber hinaus sollen alle äquivalenten Änderungen oder Verbesserungen, die nicht vom Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abweichen, von den anhängigen Ansprüchen mit umfasst sein, da der Fachmann die hier offenbarten Inhalte versteht und in die Praxis umsetzen kann.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
