DE2027236A1 - RADIALLY ADJUSTABLE DOUBLE CONE CLAMPING DEVICE - Google Patents

Description

Radial justierbare Doppelkonusspannvorrichtung Bei der Konstruktion von Geräten und Maschinen, welche Führungsorgane wie zylindrische Säulen oder Gleitbahnen besitzen, bestehen häufig Orössere Schwierigkeiten bei der Herstellung der Aufnahmebohrungen für diese Führungsorgane im Liaschinengestell. Radially adjustable double cone clamping device During construction of devices and machines, which guide organs such as cylindrical columns or slideways own, there are often Orössere difficulties in the production of the mounting holes for these management organs in the line machine frame.

Die Bohrungen für die spielfreie Aufnahme der Enden einer Führungssäule müssen genau fluchten, was mit unverhältnismässig kostspieligen ltitteln erreicht wird, verglichen mit der leichteren Herstellung zylindrischer Führungssäulen.The holes for the clearance-free mounting of the ends of a guide pillar must be precisely aligned, which can be achieved with disproportionately expensive solvents compared to the easier manufacture of cylindrical guide pillars.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, diese Schwierigkeiten des hochgenauen Ausrichtens der Aufnahmebohrungen für die Fiihrungssäulen und die Schwierigkeiten der spielfreien Justierung der Führungesäulen in den Aufnahmebohrungen zu beheben.The invention has the goal of these difficulties of the highly accurate Alignment of the mounting holes for the guide pillars and the difficulties the clearance-free adjustment of the guide pillars in the mounting holes.

Ttierzu schligt die Erfindung eine Doppelkonusspannvorrichtung zur Aufnahme und radialenJustierung einer zylindrischen Führungssäule in einer Bohrung eines Maschinengestelles vor, die aus einer auf der Führungssäule sitzenden, radial dehnbarer Doppelkonusrintr mit zwei sich zu den Enden hin verjüngenden Aussenkonen und zwei mit einem radial lehnbaren Innenkonus in der Bohrung des Iaschinengustelles sitzenden Planschringen besteht; wobei die Innenkonen die Gegenform zu den Aussenkonen des Doppelkonusringes auflveisen, stegen die sie anliegen. Gleichmassig über den Umfang der Plrnschscheiben der Flanschringe verteilte Zugschrauben verbinden die Flanschringe durch Bohrungen im Maschinengestell hindurch miteinander.The invention also includes a double-cone clamping device Receiving and radial adjustment of a cylindrical guide column in a bore of a machine frame, the one on the guide pillar seated, radially expandable double conical ring with two tapering towards the ends Outer cones and two with a radially expandable inner cone in the bore of the machine gudgeon seated circular rings; the inner cones being the opposite of the outer cones of the double conical ring, webs that they are in contact with. Evenly over the Tensile screws distributed around the face washers of the flange rings connect the Flange rings together through holes in the machine frame.

Die erfindungsgemaisse Vorrichtung benutzt an sich bekannte Bauteile zu einer neuartigen, äusserst schnellen und ist schftlichen Justierung von Führungssäulen. Die Justierung erfolgt durch einfaches Lösen und Anziehen der Zugschrauben und kann mit höchster Genauigkeit durchgeführt werden, wobei die Aufnahmebohrungen im Maschinengestell nur mit mässigen Toleranzen hergestellt sein müssen.The device according to the invention uses components which are known per se to a new, extremely fast and precise adjustment of guide pillars. The adjustment is made by simply loosening and tightening the tension screws and can can be carried out with the highest accuracy, with the mounting holes in the machine frame only have to be produced with moderate tolerances.

Gemäss weiterer Erfindung besitzt die Doppelkonusspannvorrichtung noch gleichmässig über den Umfang der Planschscheiben der Flanschringe verteilte Druckschrauben, welche gegen das Maschinengestell anliegen. Diese Druckschrauben dienen einerseits als Justier- und Ausbauhilfe und sichern andererseits nach erfolgter Justierung zusätzlich gegen Lösen der Zugschrauben.According to a further invention, the double-cone clamping device has evenly distributed over the circumference of the face plates of the flange rings Pressure screws that rest against the machine frame. These pressure screws serve on the one hand as an adjustment and removal aid and on the other hand secure afterwards Adjustment also against loosening the tension screws.

In einer speziellen Ausbildungsform ist der Doppelkonusring über das mittlere Drittel seiner Gesamtlänge zylindrisch und weist abwechselnd von seinen Enden ausgehende, gleichmässig über den Umfang verteilte und über zwei Drittel seiner Länge verlaufende Radialschlitze auf. Ebenso weisen die Planschringe in ihren Konusteilen gleichmässig über den Umfang verteilte Radialschlitze auf. Durch die Radialschlitze erhalten der Doppelkonusring und die Flanschringe die erforderliche radiale Dehnbarkeit unter Beibehaltung der anderen gewünschten mechanischen Eigenschaften, wie Übertragung einer hohen Flächenpressung zwischen Führungssäule und Aufnahmebohrung.In a special training form, the double cone ring is about the middle third of its total length cylindrical and points alternately from its Ends outgoing, evenly distributed over the circumference and over two thirds of its Radial slots running along the length. Likewise, the planschrings point in their conical parts Evenly distributed over the circumference radial slots. Through the radial slots obtain the double cone ring and the flange rings the required radial ductility while maintaining the other desired mechanical properties, such as the transfer of a high surface pressure between the guide pillar and the mounting hole.

Gemss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Neigung der tonen von Doppelkonusring und Flanschringen 150. Bei diesem Konuswinkel wird ein optimaler Kompromiss zwischen hoher Sicherheit und leichter Justierbarkeit der Spannvorrichtung erzielt.According to a preferred embodiment of the invention, is Inclination of the tone of the double cone ring and flange rings 150. At this cone angle becomes an optimal compromise between high security and easy adjustability achieved the jig.

weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden sich aus einer bevorzugten Ausführungsform ergeben, die im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben wird. In dieser zeigen Fig. 1 im Schnitt durch ein Maschinengestell eine PtUirungssäule die an beiden Enden mit Hilfe einer Doppelkonusspannvorrichtung in Bohrungen des Maschinengeetella montiert ist; Fig. 2 in perspektivischer Skizze eine Fuhrungssäule beim Justieren mit hilfe der Doppelkonusspann-Vorrichtung.further details and advantages of the invention will become apparent from a preferred embodiment result, which is described below with reference to the drawing will. In this Fig. 1 show a PtUirungssäule in section through a machine frame at both ends with the help of a double-cone clamping device in the bores of the Machine geetella is mounted; 2 shows a guide pillar in a perspective sketch when adjusting with the aid of the double-cone clamping device.

Die erfindungegemässe Vorrichtung ist an beiden Enden einer zylindrischen Ftihrungssäule montiert. Sie besitzt einen radial dehnbaren Doppelkonusring 1, der in eine Aufnahmebohrung eines Maschinengestelles 5 eingeführt ist und auf der Pührungssäule 6 mit einem maximalen Spiel von 0,05 mm sitzt.The device according to the invention is cylindrical at both ends Mounted guide pillar. It has a radially expandable double cone ring 1, which is inserted into a receiving bore of a machine frame 5 and on the Pührungssäule 6 sits with a maximum clearance of 0.05 mm.

Der Doppelkonusring besitzt zwei sich zu seinen Enden hin verjüngende Aussenkonen mit einer Neigung von z.B. 150.The double cone ring has two tapering ends External cones with a slope of e.g. 150.

Zwischen den Konusteilen befindet sich ein zylindrischer Teil, der etwa ein Drittel der Gesamtlänge des Doppelkonusringes einnimmt.Between the cone parts there is a cylindrical part, the occupies about a third of the total length of the double cone ring.

Die radiale Dehnbarkeit des Doppelkonusringes wird durch acht Radialschlitze erzielt, welche sich über jeweils zwei Drittel der Gesamtlänge erstrecken und abwechselnd von beiden Enden des Ringes ausgehen Zur Spannvorrichtung gehören ferner zwei Flansohringe 2 und 3o Mit ihren Flanschscheiben ragen die Ringe über das Maschinengestell hinaus, und mit ihrem Konus stecken sie in der Aufnahmebohrung. Eine zylindrische Bohrung in den Flanechringen weist Spiel gegenüber dem Führungssäulendurchmesser auf; an diese Bohrung schliesst sich der Innenkonus an. Der Aussendurchmesser des Konus der Flanschringe hat in der Bohrung des Maschinengestelles 5 ein Maximal spiel von 0,1 mm, und der Innenkonus der Flanschringe weist die genaue Gegenform zu den Konen der Doppelkonusringe 1 auf.The radial expandability of the double cone ring is ensured by eight radial slots achieved, which extend over two thirds of the total length and alternate extend from both ends of the ring. The clamping device also includes two flange rings 2 and 3o With their flange disks, the rings protrude beyond the machine frame, and with their cone they are inserted into the mounting hole. A cylindrical bore in the flange rings there is play in relation to the guide column diameter; at this bore connects to the inner cone. The outside diameter of the cone the flange ring has a maximum clearance of 5 in the bore of the machine frame 0.1 mm, and the inner cone of the flange rings has the exact opposite shape to the cones of the double cone rings 1.

Die Flanechseheibe des Flanschringes 2 besitzt secheehn gleichmässig über den Umfang verteilte Gewindelöcher, und die Flanschscheibe des Flanschringes 3 weist auf dem gleichen Umfang wie der Flanschring 2 acht gleichmässig über den Umfang verteilte Gewindelöchersowie dazwischen syrnmetrisch eingeschoben acht einfache Bohrungen mit zylindrischer Aussenkung auf.The flange washer of the flange ring 2 has sixteen uniformly Threaded holes distributed over the circumference, and the flange washer of the flange ring 3 has the same circumference as the flange ring 2 eight evenly over the Circumferentially distributed threaded holes as well as eight simple symmetrically inserted between them Bores with cylindrical countersink.

Die lanschringe besitzen in ihrem Konus eine radiale Dehnbarkeit, die durch acht gleichmässig über den Umfang verteilte Radialschlitze erzielt wird, welche die Flanschringe in ihrem Konus durchziehen.The flange rings have a radial expandability in their cone, which is achieved by eight radial slots evenly distributed over the circumference, which pull through the flange rings in their cone.

Acht Innensechskantschrauben 4 verbinden als Zugschrauben die Flanschscheiben der beiden Flanschringe 2 und 3 durch Bohrungen im Liaschinengestell 5 hindurch, Sechszehn Innensechskantgewindestifte 7, welche die Rolle von Druckschrauben spielen, sind hälftig in den Planschringen 2 und 3 in die Gewindelöcher eingeschraubt, die nicht durch die Zugschrauben 4 besetzt sind.Eight Allen screws 4 connect the flange washers as lag screws of the two flange rings 2 and 3 Holes in the Li machine frame 5 through it, sixteen hexagon socket set screws 7, which are the role of pressure screws are half screwed into the tapped holes in the planing rings 2 and 3, which are not occupied by the lag screws 4.

Die Justierung einer Führungssäule in einer Bohrung eines Maschinengestelles wird wie folgt vorgenommen: Nach dem Aufstecken des Doppelkonusringes 1 und der Flanschringe 2 und 3 auf ein Ende der Führungssäule 6, die sich bereits in der Aufnahmebohrung des Maschinengestelles befand, bewirkt ein gleichmässiges Anziehen der Zugschrauben 4 eine Annäherung der beiden Ringe 2 und 3. Hierdurch gelangen deren Konusflächen in engen Kontakt mit den Konus flächen des Doppelkonusringes 1, und das zur Montage erforderliche Spiel zwischen der Bohrung des Maschinengestelles 5 und dem Aussendurchmesser der Flanschringe 2 und 3 einerseits und zwischen der Führungssäule 6 und der Bohrung des Doppelkonusringes 1 andererseits wird aufgehoben - Nach diesen vorbereitenden Arbeitsgängen sitzt die Führungssäule mit einer Genauigkeit, die durch die Toleranzen in der Konzentrizität der Führungsflächen der ineinandergesteckten Vorrichtungsteile begrenzt ist, zentrisch in der Aufnahmebohrung des Maschinengestells (Vorbereitungszustand).Adjusting a guide column in a hole in a machine frame is carried out as follows: After attaching the double cone ring 1 and the Flange rings 2 and 3 on one end of the guide column 6, which is already in the mounting hole of the machine frame causes the tension screws to be tightened evenly 4 an approximation of the two rings 2 and 3. As a result, their conical surfaces arrive in close contact with the cone surfaces of the double cone ring 1, and that for assembly required clearance between the bore of the machine frame 5 and the outer diameter the flange rings 2 and 3 on the one hand and between the guide column 6 and the bore of the double cone ring 1 on the other hand is canceled - After this preparatory The guide pillar sits with an accuracy that is ensured by the tolerances in the concentricity of the guide surfaces of the nested device parts is limited, centrically in the mounting hole of the machine frame (preparatory state).

Jetzt beginnt der eigentliche Justiervorgang.The actual adjustment process now begins.

Mit einem mechanischen oder optischen Präzisionsmessgerät wird der Parallelitätsfehler der Führungssäule bezüglich festgelegter Referenzebenen oder -linien bestimmt. Die Korrektur der festgestellten Parallelitäts- oder Fluchtfehler wird schnell und mit grosser Genauigkeit dadurch erzielt, dass die im ersten Justierzustand aufgebrachte gleichmässige Anzugskraft der Zugschrauben 4 gezielt verändert wird, wodurch sich die zur gewünschten Radialkorrektur erforderlichen Verschiebungen ergeben.With a mechanical or optical precision measuring device, the Parallelism error of the guide pillar with regard to defined reference planes or lines determined. Correction of the detected parallelism or misalignment is achieved quickly and with great accuracy in that the in the first adjustment state applied uniform tightening force of the lag screws 4 in a targeted manner changes which results in the displacements required for the desired radial correction result.

Als vereinfachtes Beispiel einer solchen Justierung (Fig.2) diene der Sonderfall einer einzigen Fitirungssäule 6, deren Achsparallelität bezilgllch zweier zueinander senkrechter Bezugsebenen V und H einzustellen ist. Ein Ende der Fithrungssäule (durch deren Mittelpunkt ot symbolisiert) befinde sich bereits im gewünschten Abstand zu den Referenzebenen V und II, das andere Ende (0) noch nicht. Dieses Ende der Führungssäule befindet sich also im vorerwähnten Vorbereitungszustand, d.Serve as a simplified example of such an adjustment (Fig. 2) the special case of a single ventilation column 6, whose axis parallelism bezilgllch two mutually perpendicular reference planes V and H must be set. An end to the Fithrungssäule (symbolized by its center ot) is already in the Desired distance to the reference planes V and II, the other end (0) not yet. This end of the guide column is therefore in the aforementioned preparatory state, d.

h. es ist in der Bohrung des Gestelles 5 zentriert, wobei diese Bohrung ohne besondere Genauigkeit innerhalb fester Toleranzen hergestellt worden ist. Die acht Zugschrauben 4, welche die beiden in der Gehäusebohrung zentrierte Flanschringe 2 und 3 miteinander verbinden, seien in Fig, 2 mit a bis h bezeichnet.H. it is centered in the bore of the frame 5, this bore has been manufactured within fixed tolerances without any particular accuracy. the eight lag screws 4, which hold the two flange rings centered in the housing bore Connect 2 and 3 with each other, are designated in Fig, 2 with a to h.

Die Parallelitätsabweichungen der durch ihre Achse 0 0' gekennzeichneten Führungssäule 6 der Referenzebenen V und H sind durch die Winkel und ß dargestellt. Sie werden am Ende 0 als Strecken 001 und 01 02 in ywn gemessen.The parallelism deviations of the marked by their axis 0 0 ' Guide column 6 of the reference planes V and H are represented by the angles and β. They are measured at the end of 0 as distances 001 and 01 02 in ywn.

Die Justierung erfolgt in swi Schritten.The adjustment takes place in swi steps.

Im ersten Justierschritt wird der Mittelpunkt der Fffhrungssäule vom Punkt O nach dem Punkt °1 verschoben. Diese Verschiebung erfolgt in einer zur Ebene V senkrechten Ebene P, welche durch die Achse O 02 geht. Hierzu werden die Schrauben a, b und h gelöst und die diametral gegenüberliegenden Schrauben e, d und f angezogen.In the first adjustment step, the center point of the guide pillar is from Point O moved after point ° 1. This shift takes place in a plane V vertical plane P, which goes through the axis O 02. To do this, the screws a, b and h loosened and the diametrically opposite screws e, d and f tightened.

In einem zweiten Justierschritt wird der Mittelpunkt der Führugssäule von °1 nach 02 verschobens Diese Verschiebung erfolgt in einer zur Ebene H senkrechten Ebene Q', welche durch die Achse °1 0' geht. Hierzu werden die Schrauben g, h und f gelöst und die diametral gegenüberliegenden Schrauben c, d und b angezogen. Auf diese Weise ist die Achse 0 0' der FUhrungssäule in die Achse O, 0' überführt, welche genau parallel zu den beiden Bezugsebenen V und H ist.In a second adjustment step, the center of the guide column becomes shifted from ° 1 to 02 This shift takes place in a to Plane H, perpendicular plane Q ', which goes through the axis ° 1 0'. For this purpose, the Loosen screws g, h and f and loosen the diametrically opposite screws c, d and b attracted. In this way the axis 0 0 'of the guide column is in the axis O, 0 'transferred, which is exactly parallel to the two reference planes V and H.

Bertlcksichtigt man, daß die Konen der Ringe 1, 2 und 3 eine bevorzugte Neigung von 150 haben, dann entspricht eine radiale Verschiebung des Doppelkonusringes 1 und damit des Endes 0 der Ftthrungssäule annäherndeinem Drittel der Axialverschiebung der Slanschringe 2 und 3. Diese Axialverschiebung kann bei der Bedienung der Zugßchrsuben 4 gemessen werden, indem an den Stirnflächen der Flanschringe 2 und 3 Messuhren angesetzt werden. Die iesspunkte an den Flanschringen müssen dabei in der Ebene liegen, in der die gewünschte Radialverschiebung erfolgen soll.One takes into account that the cones of rings 1, 2 and 3 are preferred Have a slope of 150, then corresponds to a radial displacement of the double cone ring 1 and thus the end 0 of the guide column approximately one third of the axial displacement of the Slanschringe 2 and 3. This axial displacement can occur when operating the Zugßchrsuben 4 can be measured by using dial gauges on the end faces of the flange rings 2 and 3 be set. The measuring points on the flange rings must be in the plane in which the desired radial shift is to take place.

Wenn die erforderliche Radialverschiebung bekannt ist, dann kann man mit Hi dieser Messung durch die Zugschrauben 4 eine gezielte Axialverschiebung der Flanschringe 2 und 3 vornehmen.If the required radial displacement is known then one can with Hi this measurement by the lag screws 4 a targeted axial displacement of the Make flange rings 2 and 3.

Die Druckschrauben 7 haben eine doppelte Aufgabe. Bei der Justierung einer F1hrungssäule ermöglichen sie durch Anziehen gegen das Gehäuse eine Entspannung der Kronen auf der Seite, auf der die Zugachrauben 4 gelöst werden. Beim völligen Ausbau einer Ftltirungssäule gestatten sie ein Lösen der Flanschringe 2 und 3, um deren Ausziehen nach Entfernung der Zugschrauben 4 zu erleichtern. - Nach der vollständigen Justierung der Ylanschringe dienen die gleichmässig gegen das Maschinengehäuse 5 angezogenen Druckschrauben 7 der Sicherung dies er Justierung, besonders gegenüber möglichen Maschinenschwingungen, indem sie ein Lösen der Zugschrauben 4 durch zusätzliche Erhöhung ihrer Vorspannung erschweren.The pressure screws 7 have a double task. When adjusting a guide column, they allow relaxation by tightening against the housing of the crowns on the side on which the tension screws 4 are loosened. At the complete Removing a ventilation column, they allow the flange rings 2 and 3 to be loosened to facilitate their extraction after removal of the lag screws 4. - After the full The Ylansch rings are adjusted evenly against the machine housing 5 tightened pressure screws 7 of the fuse this he adjustment, especially opposite possible machine vibrations by loosening the lag screws 4 by additional Make it difficult to increase their preload.

Claims (4)

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s p r ü c h e 1. Doppelkonusspannvorrichtung zur Aufnahme und Hadialjustierung einer zylindrischen Führungssäule in einer Bohrung eines Maschinengestelles, gekennzeichnet durch einen nZuf der Führungssäule (6) sitzenden, radial dehnbaren Doppelkonusring (1) mit zwei sich zu den Enden hin verjüngenden Aussenkonen, sowie durch zwei mit einem radial dehnbaren Innenkonus in der Bohrung des Maschinengestelles (5) sitzende Flanschringe (2, 3), wobei die Innenkonen die Gegenform zu den Aussenkonen des Doppelkonusringes (1) aufweisen, ersten die sie anliegen, und ferner durch gleichmässig iber den Umfang der Flanschscheiben der Flanschringe (2, 3) verteilte Zugachrauben (4), welche die Flanschringe durch Bohrungen im Maschinengestell hindurch miteinander verbinden.1. Double cone clamping device for receiving and adjusting a cylindrical guide column in a bore of a machine frame, characterized by a radially expandable double-conical ring seated on the guide column (6) (1) with two outer cones tapering towards the ends, as well as two with a radially expandable inner cone seated in the bore of the machine frame (5) Flange rings (2, 3), the inner cones being the opposite of the outer cones of the double cone ring (1), the first they are in contact with, and also by evenly over the circumference the flange washers of the flange rings (2, 3) distributed tension bolts (4), which the Connect the flange rings to one another through the holes in the machine frame. 2. Doppe1konusspannvorrichtrng nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch gleichmäasig über den Umfang der Flanschscheinben der Flanschringe (2, 3) verteilte Durckschrauben (7), welche gegen das Maschinengestell anliegen. 2. Doppe1konussspannvorrichtrng according to claim 1, characterized by evenly distributed over the circumference of the flange shims of the flange rings (2, 3) Pressure screws (7) which rest against the machine frame. 3. Doppelkonusspannvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Doppelkonusring (1) er das mittlere Drittel seiner Gesamtlänge zylindrisch ist nü atwechselnd von seinen Enden ausgehende, gelichmässig iber den Umfeng verteilte und über zwei Drittel seiner Länge verlaufende Radialschlitze aufweist und daß die Flanschringe (2, 3) in ihren Konen ebenfalls gleichinssig über den Umfang verteilte Radalschlitze aufweisen. 3. double cone clamping device according to claim 1 and 2, characterized g e it is not indicated that the double-cone ring (1) has the middle third of its The total length of the cylindrical shape is uniform, starting from its ends, but alternating Radial slots distributed over the circumference and extending over two thirds of its length has and that the flange rings (2, 3) in their cones also coincident about have radal slots distributed around the circumference. 4. Doppelkonusspannvorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der Konen von Doppelkonusringen (1) und t'lanschringen (2, D) 150 beträgt. 4. double cone clamping device according to claim 1, 2 and 3, characterized characterized in that the inclination of the cones of double cone rings (1) and t'lanschringen (2, D) is 150. L e e r s e i t eL e r s e i t e