DE20206717U1

DE20206717U1 - clamping unit

Info

Publication number: DE20206717U1
Application number: DE20206717U
Authority: DE
Original assignee: Erwin Halder KG
Current assignee: Erwin Halder KG
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2012-04-27

Description

Erwin Halder KG Erwin-Halder-Straße 5-7 88480 AchstettenErwin Halder KG Erwin-Halder-Strasse 5-7 88480 Achstetten

89073 Ulm, 22.04.2002 Akte G/11967 h/df89073 Ulm, April 22, 2002 file G/11967 h/df

SpanneinheitClamping unit

Die Erfindung betrifft eine Spanneinheit in einer mindestens eine Druckmittelleitung aufweisenden Aufspannplatte, insbesondere einer Aufspannplatte als Teil eines Maschinentisches, einer Rasterplatte oder dergleichen.The invention relates to a clamping unit in a clamping plate having at least one pressure medium line, in particular a clamping plate as part of a machine table, a grid plate or the like.

Derartige Spanneinheiten sind aus der Praxis bekannt, die eingesetzt werden, wenn ein häufiger Wechsel von Werkstücken oder Werkzeugen mit guter Reproduzierbarkeit der Lage schnell ausgeführt werden muß. Da weiterhin in der Praxis eine Druckmittelleitung aufweisende Aufspannplatte immer weitere Verbreitung findet, ist die Betätigung der Spanneinheit mittels des Druckmittels vorgeschlagen worden, wobei der Aufbau bisher bekannter Vorrichtungen kompliziert und damit teuer in der FertigungSuch clamping units are known from practice and are used when a frequent change of workpieces or tools must be carried out quickly with good reproducibility of the position. Since a clamping plate with a pressure medium line is becoming increasingly common in practice, the operation of the clamping unit by means of the pressure medium has been proposed, whereby the construction of previously known devices is complicated and therefore expensive to manufacture.

sowie verschmutzungsanfällig ist.and is susceptible to contamination.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinheit der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einem möglichst einfachen Aufbau eine sichere Betätigung der Spanneinheit gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object of designing a clamping unit of the type mentioned at the outset in such a way that a safe operation of the clamping unit is ensured with the simplest possible construction.

Diese Aufgabe wird bei einer Spanneinheit der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in einer Aufnahme der Aufspannplatte ein aus dieser hervorstehender Spannzylinder eingesetzt ist, in dem ein Spannkolben axial verstellbar gelagert ist zwischen einer Spannstellung, in der der Spannkolben in der Wandung des freien Endes des Spannzylinders angeordnete Spannglieder nach außen aus der Wandlung hervordrückt, und einer Lösestellung, in der die Spannglieder innerhalb der Wandung und des Spannzylinders aufgenommen sind, daß innerhalb des Spannzylinders eine Zylinderkammer ausgebildet und mit der Druckmittelleitung verbunden ist zur Verstellung des Spannkolbens, und daß ein Rückstellmittel für den Spannkolben bei druckloser Zylinderkammer vorgesehen ist.This object is achieved in a clamping unit of the type mentioned at the outset in that a clamping cylinder protruding from the clamping plate is inserted into a receptacle of the clamping plate, in which a clamping piston is mounted so as to be axially adjustable between a clamping position in which the clamping piston presses clamping elements arranged in the wall of the free end of the clamping cylinder outwards from the conversion, and a release position in which the clamping elements are accommodated within the wall and the clamping cylinder, that a cylinder chamber is formed within the clamping cylinder and is connected to the pressure medium line for adjusting the clamping piston, and that a return means for the clamping piston is provided when the cylinder chamber is depressurized.

Diese Spanneinheit bietet den Vorteil, daß allein durch das Absperren oder Freigeben der Druckmittelleitung die Verstellung des Spannkolbens und damit die Betätigung der Spanneinheit erfolgt, wobei durch das Rückstellmittel gewährleistet ist, daß bei druckloser Zylinderkammer der Spannkolben stets eine definierte Ausgangslage besitzt, die wahlweise durch die Spannstellung oder die Lösestellung gegeben sein kann. Die Wahl der Spannstellung als Ruhestellung bietet dabei unter Sicherheitsaspekten den Vorteil, daß auch bei einem Defekt und bei einem plötzlichen Druckmittelverlust die sichere Einspannung desThis clamping unit offers the advantage that the adjustment of the clamping piston and thus the actuation of the clamping unit is carried out simply by shutting off or releasing the pressure medium line, whereby the return means ensures that when the cylinder chamber is depressurized, the clamping piston always has a defined starting position, which can be given either by the clamping position or the release position. The selection of the clamping position as the rest position offers the advantage from a safety point of view that even in the event of a defect or a sudden loss of pressure medium, the secure clamping of the

Werkzeuges oder Werkstückes nicht gefährdet, sondern lediglich dessen Wechsel behindert ist.tool or workpiece is not endangered, but only its change is hindered.

Im Rahmen der Erfindung ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Rückstellmittel durch eine Feder gebildet ist, die vorzugsweise als Druckfeder gestaltet ist. Damit ist der Vorteil verbunden, daß ein interner Kraftspeicher vorliegt, so daß die Verstellung des Spannkolbens durch das Rückstellmittel ohne eine externe Energiequelle bewirkt werden kann.Within the scope of the invention, an embodiment is particularly preferred which is characterized in that the return means is formed by a spring, which is preferably designed as a compression spring. This has the advantage that an internal energy storage device is present, so that the adjustment of the tensioning piston can be effected by the return means without an external energy source.

Alternativ besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, daß das Rückstellmittel durch eine mit einer zweiten Zylinderkammer zusammenwirkende zweite Druckmittelleitung gebildet ist, die vorzugsweise immer dann eingesetzt wird, wenn durch häufigen Wechsel ein Ermüdungsbruch der Feder zu befürchten ist und damit die Lebensdauer der Spanneinheit begrenzt oder der Wartungsbedarf gesteigert ist. Den Sicherheitsaspekten wird bei dieser Ausführungsform dadurch Rechnung getragen, daß mindestens eine der Druckmittelleitungen mit einem Druckspeicher verbunden ist, der bei einer Störung eine ausreichende Reaktionszeit ermöglicht.Alternatively, it is of course also possible for the return means to be formed by a second pressure medium line that interacts with a second cylinder chamber, which is preferably used whenever there is a risk of fatigue fracture of the spring due to frequent changes, thus limiting the service life of the tensioning unit or increasing the need for maintenance. The safety aspects are taken into account in this embodiment by connecting at least one of the pressure medium lines to a pressure accumulator that allows sufficient reaction time in the event of a fault.

Eine hinsichtlich der Einfachheit ihres Aufbaus günstige Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringbund des Spannkolbens die Zylinderkammer begrenzt, und daß die Zylinderkammer und das Rückstellmittel auf 0 gegenüberliegenden Seiten des Ringbundes angeordnet sind.An embodiment which is favourable in terms of the simplicity of its construction is characterized in that an annular collar of the tensioning piston delimits the cylinder chamber and that the cylinder chamber and the return means are arranged on opposite sides of the annular collar.

Vorgesehen ist weiterhin, daß der Spannkolben eine Steuerkurve zur Verstellung der Spannglieder aufweist mit einer Querschnittsverjüngung zur Aufnahme der Spannglieder in der Lösestellung. Dabei bietet sich dann ganz besonders eine Ausführungsform an, die sich dadurch auszeichnet, daß der Spannzylinder an seinem freien Ende stirnseitig eine Öffnung aufweist, durch die der Spannkolben ragt, und daß die Querschnittsverjüngung in der Spannstellung auf der der Öffnung abgewandten Seite der Spannglieder ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich dann insbesondere die Möglichkeit, daß bei einem Wechsel des Spannkolbens aus der Spannstellung in die Lösestellung zugleich ein Ausstoßen des Werkstückes oder Werkzeuges bewirkt werden kann, dessen Wechsel damit noch weiter vereinfacht ist.It is also provided that the clamping piston has a control cam for adjusting the clamping elements with a cross-sectional tapering to accommodate the clamping elements in the release position. In this case, a particularly suitable embodiment is characterized in that the clamping cylinder has an opening on its free end through which the clamping piston protrudes, and that the cross-sectional tapering in the clamping position is formed on the side of the clamping elements facing away from the opening. This then results in the possibility in particular that when the clamping piston changes from the clamping position to the release position, the workpiece or tool can be ejected at the same time, thus making changing it even easier.

Im Sinne einer Verbesserung der Betriebs- und Funktionssicherheit sind die Spannglieder durch zur Zusammenwirkung mit Spannschrägen des Werkstückes oder Werkzeuges vorgesehene Spannkugeln gebildet.In order to improve operational and functional safety, the tendons are formed by clamping balls designed to interact with the clamping bevels of the workpiece or tool.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:In the following, the invention is explained in more detail using embodiments shown in the drawing; in which:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäßeFig. 1 shows a longitudinal section through an inventive

Spanneinheit, links in der Lösestellung und rechts in der Spannstellung dargestellt,Clamping unit, shown on the left in the release position and on the right in the clamping position,

Fig. 2 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung mit einem alternativ plaziertem Rückstellmittel,Fig. 2 is a view corresponding to Figure 1 with an alternatively placed return means,

Fig. 3 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung einer Ausführungsform einer Spanneinheit mitFig. 3 is a representation corresponding to Figure 1 of an embodiment of a clamping unit with

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Ausstoßfunktion, undEjection function, and

Fig. 4 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung mit dem durch eine zweite Zylinderkammer und einer weiteren Druckmittelleitung gebildetenFig. 4 is a view corresponding to Figure 1 with the cylinder chamber formed by a second cylinder chamber and a further pressure medium line.

Rückstellmittel.Restorative agent.

In der Zeichnung in Figur 1 dargestellt ist eine Aufspannplatte 1, in der eine Aufnahme 2 ausgebildet ist, in die eine Druckmittelleitung 3 mündet. In die Aufnahme 2 eingesetzt ist ein Spannzylinder 4, der mit seinem freien Ende 5 aus der Aufnahme 2 hervorsteht. In dem Spannzylinder 4 ist ein Spannkolben 6 axial zwischen einer Spannstellung und einer Lösestellung verstellbar, wobei in der Lösestellung in der Wandung 7 des Spannzylinders 4 angeordnete Spannglieder 8 nicht über den Außenumfang des Spannzylinders 4 hervorstehen, während in der Spannstellung die Spannglieder 8 durch den Spannkolben 6 zur Anlage an einer Spannschräge 9 des Werkstücks oder Werkzeuges 10 herausgedrückt werden. Die Spannglieder 8 sind bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen durch Spannkugeln 11 gebildet.The drawing in Figure 1 shows a clamping plate 1 in which a receptacle 2 is formed into which a pressure medium line 3 opens. A clamping cylinder 4 is inserted into the receptacle 2, the free end 5 of which protrudes from the receptacle 2. In the clamping cylinder 4, a clamping piston 6 is axially adjustable between a clamping position and a release position, wherein in the release position clamping elements 8 arranged in the wall 7 of the clamping cylinder 4 do not protrude beyond the outer circumference of the clamping cylinder 4, while in the clamping position the clamping elements 8 are pressed out by the clamping piston 6 to rest on a clamping slope 9 of the workpiece or tool 10. In the embodiments shown in the drawing, the clamping elements 8 are formed by clamping balls 11.

Der Spannkolben 6 weist einen Ringbund 12 auf, der eine Zylinderkammer 13 begrenzt, in die die Druckmittelleitung 3 der Aufspannplatte 1 mündet, so daß durch Beaufschlagung der Zylinderkammer 13 mit dem Druckmittel der Spannkolben 6 verstellt werden kann. Zur Rückstellung des Spannkolbens 6 ist ein Rückstellmittel 14 0 vorgesehen, das bei den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen durch eine Feder, nämlich eine Druckfeder 15 gebildet ist, die auf der der Zylinderkammer 13 gegenüberliegenden Seite desThe clamping piston 6 has an annular collar 12 which delimits a cylinder chamber 13 into which the pressure medium line 3 of the clamping plate 1 opens, so that the clamping piston 6 can be adjusted by applying the pressure medium to the cylinder chamber 13. A return means 14 0 is provided for resetting the clamping piston 6, which in the embodiments shown in Figures 1 to 3 is formed by a spring, namely a compression spring 15, which is located on the side of the cylinder chamber 13 opposite the cylinder chamber 13.

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Ringbundes 12 angeordnet ist und eine Verstellung des Spannkolbens 6 aus der Lösestellung in die Spannstellung bewirkt, so daß zum Lösen der Spanneinheit die Beaufschlagung der Zylinderkammer 13 mit dem Druckmittel erforderlich ist.Annular collar 12 is arranged and causes an adjustment of the clamping piston 6 from the release position to the clamping position, so that in order to release the clamping unit, the cylinder chamber 13 must be pressurized with the pressure medium.

Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Rückstellmittel 14 durch eine mit einer zweiten Zylinderkammer 16 zusammenwirkende zweite Druckmittelleitung 17 gebildet ist.Figure 4 shows an embodiment in which the return means 14 is formed by a second pressure medium line 17 interacting with a second cylinder chamber 16.

Der Spannkolben 6 weist eine Steuerkurve 18 zur Verstellung der Spannglieder 8 mit einer Querschnittsverjüngung 20 zur Aufnahme der Spannglieder 8 in der Lösestellung auf, wobei der Spannzylinder 4 an seinem freien Ende 5 stirnseitig eine Öffnung 19 aufweist, durch die der Spannkolben 6 ragt. Die Querschnittsverjüngung 20 ist dabei in der Spannstellung auf der der Öffnung 19 abgewandten Seite der Spannglieder 8 ausgebildet, so daß bei einer Verstellung des Spannkolbens 6 in die Lösestellung der Spannkolben 6 zugleich als Auswerfer für das Werkzeug 10 oder das Werkstück fungiert.The clamping piston 6 has a control cam 18 for adjusting the clamping elements 8 with a cross-sectional taper 20 for receiving the clamping elements 8 in the release position, the clamping cylinder 4 having an opening 19 on its free end 5 through which the clamping piston 6 protrudes. The cross-sectional taper 20 is formed in the clamping position on the side of the clamping elements 8 facing away from the opening 19, so that when the clamping piston 6 is adjusted to the release position, the clamping piston 6 also functions as an ejector for the tool 10 or the workpiece.

Claims

1. Spanneinheit in einer mindestens eine Druckmittelleitung (3, 17) aufweisenden Aufspannplatte (1), insbesondere einer Aufspannplatte (1) als Teil eines Maschinentisches, einer Rasterplatter oder dergl, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Aufnahme (2) der Aufspannplatte (1) ein aus dieser hervorstehender Spannzylinder (4) eingesetzt ist, in dem ein Spannkolben (6) axial verstellbar gelagert ist zwischen einer Spannstellung, in der der Spannkolben (6) in der Wandung (7) des freien Endes (5) des Spannzylinders (4) angeordnete Spannglieder (8) nach außen aus der Wandung (7) hervordrückt, und einer Lösestellung, in der die Spannglieder (8) innerhalb der Wandung (7) und des Spannzylinders (4) aufgenommen sind, daß innerhalb des Spannzylinders (4) eine Zylinderkammer (13) ausgebildet und mit der Druckmittelleitung (3) verbunden ist zur Verstellung des Spannkolbens (6), und daß ein Rückstellmittel (14) für den Spannkolben (6) bei druckloser Zylinderkammer (13) vorgesehen ist. 1. Clamping unit in a clamping plate ( 1 ) having at least one pressure medium line ( 3 , 17 ), in particular a clamping plate ( 1 ) as part of a machine table, a grid plate or the like, characterized in that a clamping cylinder ( 4 ) protruding from the clamping plate ( 1 ) is inserted in a receptacle ( 2 ) of the clamping plate (1), in which a clamping piston ( 6 ) is mounted so as to be axially adjustable between a clamping position in which the clamping piston ( 6 ) presses clamping elements ( 8 ) arranged in the wall ( 7 ) of the free end ( 5 ) of the clamping cylinder ( 4 ) outwards from the wall ( 7 ), and a release position in which the clamping elements ( 8 ) are accommodated within the wall ( 7 ) and the clamping cylinder ( 4 ), that a cylinder chamber ( 13 ) is formed within the clamping cylinder ( 4 ) and is connected to the pressure medium line ( 3 ) is connected for adjusting the tensioning piston ( 6 ), and that a return means ( 14 ) for the tensioning piston ( 6 ) is provided when the cylinder chamber ( 13 ) is depressurized.

2. Spanneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellmittel (14) durch eine Feder gebildet ist. 2. Clamping unit according to claim 1, characterized in that the return means ( 14 ) is formed by a spring.

3. Spanneinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (15) als Druckfeder gestaltet ist. 3. Clamping unit according to claim 2, characterized in that the spring ( 15 ) is designed as a compression spring.

4. Spanneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellmittel (14) durch eine mit einer zweiten Zylinderkammer (16) zusammenwirkende zweite Druckmittelleitung (17) gebildet ist. 4. Clamping unit according to claim 1, characterized in that the return means ( 14 ) is formed by a second pressure medium line ( 17 ) cooperating with a second cylinder chamber ( 16 ).

5. Spanneinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringbund (12) des Spannkolbens (6) die Zylinderkammer (13) begrenzt, und daß die Zylinderkammer (13) und das Rückstellmittel (14) auf gegenüberliegenden Seiten des Ringbundes (12) angeordnet sind. 5. Clamping unit according to claim 3 or 4, characterized in that an annular collar ( 12 ) of the clamping piston ( 6 ) delimits the cylinder chamber ( 13 ), and that the cylinder chamber ( 13 ) and the return means ( 14 ) are arranged on opposite sides of the annular collar ( 12 ).

6. Spanneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkolben (6) eine Steuerkurve (18) zur Verstellung der Spannglieder (8) aufweist mit einer Querschnittsverjüngung (20) zur Aufnahme der Spannglieder (8) in der Lösestellung. 6. Clamping unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the clamping piston ( 6 ) has a control curve ( 18 ) for adjusting the clamping members ( 8 ) with a cross-sectional taper ( 20 ) for receiving the clamping members ( 8 ) in the release position.

7. Spanneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannzylinder (4) an seinem freien Ende (5) stirnseitig eine Öffnung (19) aufweist, durch die der Spannkolben (6) ragt, und daß die Querschnittsverjüngung (20) in der Spannstellung auf der der Öffnung (19) abgewandten Seite der Spannglieder (8) ausgebildet ist. 7. Clamping unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the clamping cylinder ( 4 ) has an opening ( 19 ) on its free end ( 5 ) through which the clamping piston ( 6 ) projects, and that the cross-sectional taper ( 20 ) is formed in the clamping position on the side of the clamping members ( 8 ) facing away from the opening ( 19 ).

8. Spanneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder (8) durch zur Zusammenwirkung mit Spannschrägen (9) des Werkstücks oder Werkzeugs (10) vorgesehene Spannkugeln (11) gebildet sind. 8. Clamping unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the clamping members ( 8 ) are formed by clamping balls ( 11 ) provided for cooperation with clamping slopes ( 9 ) of the workpiece or tool ( 10 ).