DE2114004A1

DE2114004A1 - Klemmvorrichtung

Info

Publication number: DE2114004A1
Application number: DE19712114004
Authority: DE
Inventors: Taylor David John; Aris Mednis; Redford Semele
Original assignee: GORLE WHITE CO Ltd
Current assignee: GORLE WHITE CO Ltd
Priority date: 1970-03-23
Filing date: 1971-03-23
Publication date: 1971-10-07
Also published as: US3758100A

Description

Patentanwälte DIpL-.'nc*. ;7. R.'.ETZ sen.

Dr. . . .·. -.:.·.::τ z jr. 82-16.8O2P(16.8O3H) 23. 3. 1971

t Mttnehan £2, Sleinederfetr. tO

GORLE-WHITE COMPANY LIMITED, Coventry (Warwickshire), öroßbrit.

K1emmvorri chtung

Die Erfindung oezieht sich auf Klemmvorrichtungen, insbesondere yrifc.nrnoacken zum Gleiten längs eines Schaftes in eine gewünschte Kl^rn-nstellung und Festsitzen am Schaft sowie Ausüben einer Xlemmkrafo, der der Schaft entgegenwirkt, mit einem länglichen 3ackenteil mit einer Schaftaufnahmeöffnung an seinem einen Endoereich und einer Klemmplatte an seinem anderen Enäbereich zum Ausüoen der Klemmkraft auf ein Werkstück in einer Längsrichtung des Schaftes.

vollständige Klemmbackeneinheit kann aus einem Schaft und zwei zusammenwirkenden Klemmbacken, jedoch alternativ auch nur einer einzelnen Klemmbacke zum Anklemmen eines Werkstücks an eine feste Unterlage, bestehen. Die Erfindung bezieht sich sowohl auf eixizelr.e Klemmbacken als auch auf vollständige Klemm-

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Eine vollständige Klemmbackeneinheit umfaßt normalerweise eine reaktive Klemmbacke, die fest stehen bleibt, während Klemmdruck ausgeübt wird, und eine aktive Klemmbacke, von der wenigstens ein Teil gegen das Werkstück gedruckt wird, um dieses festzuklemmen, In der Anmeldung werden die Worte "aktiv"- und "reaktiv" auf Klemmbacken mit der in diesem Absatz gegebenen Bedeutung angewendet.

Nach einem bekannten Verfahren verankert man eine aktive Klemmbacke an einem Schaft durch schwenkbares Montieren der aktiven Klemmbacke an einer Stelle zwischen ihren Endbereichen um eine Stangenverzahnung, die längs einer Seitenkante des Schaftes angeordnet ist, wobei die Klemmbacke winkelmäßig um den Schwenkpunkt durch mechanische Mittel, wie z.B. eine Schraube in der Klemmbacke bewegt wird, deren Ende an der entgegengesetzten Seitenkante des Schafts anliegt. Die Drehung der Schraube in einer Richtung bewirkt die Drehung der Klemmbacke, um eine Klemmkraft auszuüben. Diese Form der Klemmbacke wird, normalerweise "GrARVER"-Klemmbacke genannt,

Ein Nachteil dieser Anordnung ist der, daß aufgrund des Abstandes zwischen den einzelnen Zähnen am Schaft eine anfängliche Grobeinstellung der Lage der aktiven Klemmbacke, die durch die Lagen der Zähne bestimmt wird, oft unzureichend ist, um die bewegliche Klemmbacke in Berührung mit dem Werkstück oder wirklich nahe zum Werkstück zu bringen, so daß eine übermäßige Bewegung der Schraube (und daher der beweglichen Klemmbacke) erforderlich ist, um die endgültige Klemmstellung zu erreichen, weshalb die Anordnung als schnellwirkender Mechanismus ungeeignet ist. Ein anderer Nachteil dieser Anordnung besteht in den Kosten bei der Herstellung der Zahnstange.

Als Alternativlösung wurde vorgeschlagen, die aktive Klemmbacke nahe einem Ende mit einem Kragen oder Ring auszubilden, der den

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Schaft umgibt, und eine Klemmplatte auf einem Schraubzapfen zu halten, der in einer Gewindebohrung nahe dem anderen Ende der Klemmbacke angeordnet ist; die Klemmplatte stellt die Arbeitsfläche der Klemmbacke dar.

Die anfängliche Grobeinstellung der Klemmbacke erfolgt durch ihr gleitendes Verschieben längs des Schaftes. Bei anschließender Drehung des Schraubzapfens in einer Richtung, um die Klemmplatte gegen das Werkstück zu drücken, wird eine Reaktion erzeugt, die die Klemmbacke winkelmäßig relativ zum Schaft verstellt, wodurch erreicht wird, daß eine Gruppe von diagonal gegenüberliegenden Ecken des Kragens oder Ringes durch Reibung gegenüberliegende Flächen des Schafts erfaßt, um so eine Reaktionskraft zu erzeugen, die das endgültige Klemmen zwischen den Klemmbacken bewirkt.

Bei diesem Aufbau steigt die Wirksamkeit der Blockierwirkung am Schaft mit einem Anstieg des Verhältnisses zwischen der wirksamen axialen Länge des Kragens, d.h. des Abstandes in einer Richtung längs des Schaftes zwischen den diagonal gegenüberliegenden Ecken des Kragens und dem Abstand zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Schaftes. Jedoch kann die wirksame Axiallänge des Kragens nicht zu einem geringen Abstand verringert werden, da die Klemmbacke geeignet sein muß, die beim Betrieb auftretenden Belastungen auszuhalten. Diese beiden widerstreitenden Erfordernisse schmälern den Wert dieser Konstruktion.

Ein anderer Nachteil dieses Klemmbackentyps ist der, daß die Einwirkung einer Schwingungs- oder Stoßbewegung auf die Klemmbacke oder das Werkstück, an dem sie anliegt, bewirkt, daß die feste reibende Anlage des Kragens oder Ringes überwunden wird und die daraus folgende Bewegung des Kragens oder Ringes unter der Wirkung der Federung des Materials zu einer Verminderung oder zum totalen Verlust der Klemmkraft führt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmbacke sowie eine Klemmbackeneinheit zu entwickeln, bei der die reibende Anlage der Klemmbacken am Schaft nach ihrer Gleitbewegung mit sicheren Mitteln so gewährleistet wird, daß etwa auftretende Vibrations- oder Stoßkräfte die Klemmkraft nicht beeinträchtigen.

Diese Aufgabe wird bei einer Klemmbacke der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klemmbacke ein erstes Kontaktstück zur reibenden Anlage an der der Klemmplatte zugewandten Seite des Schaftes und ein zweites Kontaktstück zur reibenden Anlage an der der Klemmplatte abgewandten Seite in einer Lage längs des Schaftes in der Richtung der Klemmkraft vom ersten Kontaktstück aufweist, das mit einer Schaf tar.lageoberflache mit Vorsprüngen erheblich engen Halbmessers versehen ist, die während des Klemmvorganges der elastischen Verformung der Schaftoberfläche zu den Spitzen oder Graten der Vorsprünge am ersten Kontaktstück entsprechenden Vertiefungen dienen.

Vorzugsweise haben beide Kontaktstückt: Schaftanlageoberflächen mit Vorsprüngen, z.3. Rippen erheblich engen Halbmessers, aie während des Klemmvorganges der elastischen Verformung der Schaftoberfläche zu den Spitzen bzw. Graten der Vorsprünge an den Kontaktstücken entsprechenden Vertiefungen dienen.

Aufgrund der Art der reibenden gegenseitigen Anlage zwischen dem ersten Kontaktstück oder bei den Kontaktstücken und den; Schaft läßt sich eine extrem gute Relbungr-anlage zwischen eier Klemmbacke und dorn S-.¹ ha ft ohne Schädigung der Oberfläche ue_t-Schaftes erreichen. Die Verwendung herkömmlicher Zähne anstelle von abgerundeten Vorsprungeii würde zu einer wesentlichen j3eschädigung der Oberfläche des Schaftes nach ausgedehntem Gebrauch als Folge einer permanenten Deformation der Schaftoberfläche durch die Zähne führen. Es wurde gefunden, da.3 nach dem

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Prinzip eine ausreichende Reibungsanlage er-

zi?j.bar ist,, an den Klemmbacken eine verläßliche Klemmwirkung zu v^rloirr n, auch in Vibrationsumgebung,

I)I^ *'Ileinrn,iraf ο kann auf die Klemmbacke als eine Reaktion ε kraft aus£T'--ü:jt herden, incern man das Werkstück gegen die Klemmbacke ar'J-^it, ir. welchem Fall die Klemmbacke eine Reaktionsklemmbacke ict. Alternativ kann die Klemmbacke auch einen Mechanismus entnait-'-n, u;n die Klemmplatte gegen das Werkstück zu drücken, 'λ-;:»π aie Klemmnaciie an einem Schaft angebracht ist, in welchem jail sie eine aktive Klemrnoacke ist. Zu diesem Zweck kann das --rsV- --"oiitaiCtstUck bezüglich des Bactcenteils in einer festen La?-:e t^f-in, und das zweite Kontaktstück kann bezüglich des iao.-centcilc oeweglich sein, wobei Kraftausübungsmittel vorge- seriell sind, um das zweite Kontaktstück bezüglich des Backenteils auf G'--n Gcnaft zu arucken. Da aiese Bewegung zu einer Kippung ae-ε .iaoiiefiteils führt, tenalert das zweite Kontaktstück zur 3v> , .·: .oowe^uHfi oezüglich des Backenteils, urxd man muß Vorsorge treffen, daß diese Bewegui^ mö.p:lieh ist-

Vor^ugsweise sind beide Kontaktstücke bezüglich des Baokenteils frei s'jhv/OiiKb-ar, so da3 sie beim Klemmvorgang genau zu den Ooorfläcnen oor: Schafts ausgerichtet werden, und im Fall einer aztivcn Klemmbacke behalten sie diese genaue Ausrichtung unabriUr4"i^ von oer nchwen^oowogung des Backenteils bei.

r,w«i.^cie umfassen die Mittel zur Bewegung des .zweiten Konta.-:ti:tucκε D^züglich des Bacrcenteils ein Verbindungsglied, aac fiii einem ir. Ad ο. um den Mitte lpurxkt der Schwenkbewegung des ernten Kontakts tu ex:-:: aiigebracht 1st und am anderen Ende schwenkbar -U8K zweite Konta^ctst-tick trägt,

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Praktisch wird das Verbindungsglied zweckmäßig in Form zweier paralleler Verbindungsgliedteile ausgebildet, von denen je ein Teil an je einer Seite der Klemmbacke angebracht ist, Das Verbindungsglied dient zur Führung des zweiten Kontaktstift eks, damit es mit Sicherheit eine stellung einnimmt, in der sich eine wirksame Klemmfunktion ergibt. Es wurde durch Versuche festgestellt, daß bei Abwesenheit eines solchen Verbindungsglieds eine Tendenz vorhanden ist₃ daß die aktive Klemmbacke als ganze längs des Schaftes während eines Klemmvorganges aufgrund der Reaktion von der Klemmkraft zwischen der Klemmplatte und dem Werkstück vom Werkstück weg gleitet, bevor eine wesentliche gegenseitige Reibungsanlage zwischen den Klemmplatten und dem Werkstück erzielt ist. Dies geschieht, weil die Reibungsanlage zwischen den Kontakt stücken und dem Schaft zur Störung durch den Anfangsteil des Klemmvorganges neigt. Wenn jedoch einmal eine wesentliche Klemmkraft aufgebaut ist, Jialten die wesentlichen Reibungskräfte die Klemmbacke am Schaft unabhängig von der Existenz des Verbindungsgliedes fest. So ist das Verbindungsglied vorzugsweise mit einem geringen Maß freien JSplels eingerichtet, so daß es frei wird, wenn einmal eine wesentliche Klemmkraft aufgebaut ist, und keine weitere Rolle beim Betrieb der KIe mrnbaekenvor richtung spielt.

In vielen Situationen werden eine aktive Klemmbacke und eine reaktive Klemmbacke gemäß -der Erfindung zusammen in Verbindung mit einem einzelnen Schaft verwendet. Jedoch kann eine reaktive Klemmbacke gemäß der Erfindung oder eine aktive Klemmbacke gemäß der Erfindung unter bestimmten Umständen einzeln verwendet werden» Zum Beispiel läßt sieh eine aktive Klemmbacke in Verbindung mit einem festgelegten Schaft verwenden, um eine Kleattnkraf t auf ein Werkstück unter Klemmen des Werkstückes gegen eine feste Basis auszuüben, Eine reaktive Klemmbacke an einem Schaft läßt sich in einer Spannvorrichtung verwenden, um einen Teil oder sämtliche Bestandteile, an denen gearbeitet wird,,

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unabhängig davon zu halten, ob das Werkstück gegen die reaktive Klemmbacke durch eine aktive Klemmbacke gemäß der Erfindung gedrückt wird.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine aktive Klemmbacke zum Gleiten längs eines Schaftes in eine gewünschte Klemmstellung und Ausüben einer Klemmkraft, der der Schaft entgegenwirkt, die einen länglichen Backenteil mit einer Schaftaufnahmeöffnung an seinem einen Endbereich und einer Klemmplatte an seinem anderen Endbereich zum Ausüben der Klemmkraft auf ein Werkstück in einer Längsrichtung des Schaftes aufweist mit Reibungsanlage der beiden Kontaktstücke am Schaft vorgesehen, wobei das erste Kontaktstück am Backenteil angelenkt ist und das zweite Kontaktstück durch Führungsmittel zur freien Bewegung gegenüber dem Backenteil auf einem bogenförmigen Weg um den Schwenkzapfen des ersten Kontaktstücks geführt ist und Seitenkraftausübungsmittel zum Ausüben einer Kraft auf das zweite Kontaktstück gegenüber dem Backenteil zum Schaft hin vorgesehen sind, so daß beim Klemmvorgang die beiden Kontaktstücke unter Reibung am Schaft angreifen und der Backenteil gegenüber den Kontaktstücken eine Winkelbewegung ausführt und die Klemmkraftwirkung an der Klemmplatte ergibt.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist eine Klemmbackeneinheit vorgesehen, die zwei Klemmbacken mit je einer Klemmplatte und Mittel zum Relativdrücken der Klemmplatten zueinander umfaßt, wobei die Klemmplatten je einen drehbaren Werkstückangriffsteil aufweisen und die beiden Klemmbacken so ausgerichtet oder ausrichtbar sind, daß die drehbaren Teile frei um eine gemeinsame Achse drehbar sind.

Bei dieser Einrichtung kann ein Werkstück, das zwischen den beiden drehbaren Teilen eingeklemmt ist, rotieren, ohne daß die Klemmwirkung gestört wird. Die gleichen Betrachtungen gelten für die Drehung einer Klemmvorrichtung bezüglich eines Werkstücks.

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Eine Relativdrehung zwischen einem Werkstück und einer Klemmvorrichtung kann als Ergebnis von einwirkenden Vibrationen auf-, treten, und so ist die Ausnutzung dieser letzteren Ausführungsart der Erfindung ein wesentlich zur guten Funktion einer Klemmbackeneinheit in vibrierender Umgebung beitragender· Paktor.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigen:

pig« 1 eine Perspektivansicht einer Klemmvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt der in Fig. 1 dargestellten Klemmvorrichtung;

Fig. 5 eine Ansicht eines Teils der Klemmvorrichtung nach den Fig. 1 und 2 in Richtung des Pfeils III in Fig. 2;

Fig. 4 die Oberfläche eines Kontaktstücks im einzelnen; und

Fig. 5 eine modifizierte Form der Klemmvorrichtung gemäß der Erfindung.

Die Klemmvorrichtung nach den Fig. 1 bis k umfaßt einen Schaft 11, eine aktive Klemmbacke 12 und eine inaktive Klemmbacke 15.

Der Schaft 11 ist eine Länge von gewalztem Staiidardstahlband und kann zum 3eispiel 51»75 mm breit und 6,55 mm dick sein. Da dieses Standardstahlband ohne weiteres erhältlich ist, ist es möglich, eine Auswahl von Schaftlängen in Verbindung mit den gleichen aktiven und reaktiven Klemmbacken zu verwenden, um entweder eine kompakte Klemmvorrichtung oder eine Klemmvorrichtung mit einem großen Abstand zwischen den Klemmbacken herzustellen. Obwohl beabsichtigt 1st, daß Klemmvorrichtungen mit einer . aktiven Klemmbacke und einer reaktiven Klemmbacke und einem Schaft als Einheit verkauft und verwendet werden sollen, können viele Benutzer eine Anzahl von aktiven und passiven Klemmbacken zu kaufen und diese in Verbindung mit getrennt gekauftem Stahl-

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band zu verwenden wünschen. Wenn z.ß. die Klemmvorrichtung in eine Spannvorrichtung einzubauen ist, kann die Spannvorrichtung aus geeignetem Rechteckquerschnittstahlband mit einer Anzahl von aktiven und reaktiven Klemmbacken gebaut werden, die an geeigneten Stellen angebracht sind,

Die reaktive Klemmbacke IJ besteht in erster Linie aus zwei 3andstahlpreßteilen 14 und 15, die miteinander unter Freilassung eines Zwischenraums durch vier Querstifte l6 befestigt sind. Der Raum zwischen den Preßteilen 14 und 15 ist etwas größer als die Dicke des Schafts II, und der größte Teil dieses Übermaßes wird durch eine Anzahl von Grübchen 17 aufgenommen, die innerhalo der Pre3teile 14 und I5 nach innen gepreßt sind. Diese ' •Grübchen führen die jsaktive Klemmbacke während einer Gleitbewegung zwischen der Klemmbacke und dem Schaft. Die beiden Preßteile 14 und 15 bilden zusammen mit den stiften Io einen Backentfcil.

An oiac.n Endbereich des Reaktivbackenteils sitzt eine Klemmplatte l8, die im folgenden nc ^n näher beschrieben wird, An dem von der Klemmplatte l8 abgewandten Endbereich des ReaktivoaoiCfiiiteils befinden sich zwei Kontaktstücke I9 und 21, die bezüglich des uactcent^ilc mittels Querschwenkzapfen 22 bzw. 25

werden. Die Schwenkzapfen 22 und 25 können axial durch F^derklips 20 axial in ihrer Stellung gehalten werden, d

to Kcnta!ct;.;tücx: Vj itjt in der dargestellten Konfiguration am unteren Teil der Tiefe aer Klemmbacke angeordnet, in der cjio Klernmplatto 18 eine nach unten gerichtete Klemmkraft auf das Werkstück ausübt. 3ei dieser Anordnung ist das erste Kontaktstück 21 tatsächlich oberhalb des Kontaktstücks I9, obwohl ein Teil des Kontaktstücks 21 bis zum Niveau des Kontakt- ?;tücki: Vj hinabreieht.

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Pig. 4 zeigt in größerem Maßstab das Kontaktstück I9 und die Einzelheiten seiner Oberfläche, die beim Klemmvorgang am Schaft 11 anliegt. Diese Schaftanlageoberfläche 24 weist eine Anzahl von seitliehen Rippen oder Vorsprüngen 25 auf. Diese Vorsprünge sind schematisch und nicht maßstabgerecht dargestellt, Zum Anliegen an Flußeisen wurde als geeignet gefunden, daß die Abmessungen folgende sind:

Teilung zwischen benachbarten Vorsprüngen: 1,52 mm; Tiefe der Vorsprünge vom Grat bis zur Wurzel: 2,54 mm; Kurvenhalbmesser der Grate: 2,54-3,81 mm.

Diese Abmessungen und insbesondere die Teilung und die Tiefe der Vorsprünge sind nicht kritisch, und es könnten irgendwelche Abmessungen allgemein in dieser Größenordnung geeignet sein. Der wesentliche Gesichtspunkt dieser Abmessungen ist der, daß der Kurvenhalbmesser der Grate derart sein soll, daß beim Klemmvorgang die Oberfläche des Schafts 11 durch Eingriff der Vorsprungsrippen elastisch deformiert wird. Wenn der Kurvenhalbmesser der Vorsprungsrücken zu klein ist, treten außergewöhnlich hohe Oberfläehenbelastungen auf, die zu dauernder Verformung der Schaftoberfläehe führen. Wenn andererseits der Halbmesser der VorSprungsrippen untunlich groß ist, ist das Ausmaß der Oberflächendeformation sehr begrenzt, und die zwischen dem. Schaft und den Kontaktstüeken erzeugte Reibungskraft kann unzureichend sein, um eine ausreichende Klemmwirkung, insbesondere bei vibrierender Umgebung zu erreichen. Das Material der Kontaktstücke sollte ausreichend hart sein, um jede wesentliche Deformation der Kontaktstüeke während des Betriebs zu verhindern. Hochlegierter Werkstoffstahl oder andere, normalerweise als Schneidwerkzeugmaterialien verwendete Werkstoffe sind geeignet.

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Obwohl die vorstehende Beschreibung eines Kontaktstücks unter besonderer Bezugnahme auf das Kontaktstück 19 gegeben wurde, . ist selbstverständlich das Kontaktstück 21 dem Kontaktstück 19 ähnlich, und auch die Kontaktstücke der aktiven Klemmbacke 12 sind entsprechend ausgebildet.

Unter erneutem Hinweis auf die Fig. 1 und 2 ist das Kontaktstück 19 bezüglich eines der Querstifte 16 so angeordnet, daß die Winkeldrehung des Kontaktstücks um seinen Schwenkzapfen 22 begrenzt ist. Dies sichert, daß die Oberfläche des Kontaktstücks, die an der Oberfläche des Schafts 11 anliegt, stets die Oberfläche 24 ist.

Das Kontaktstück 21 hat eine Schaftanlageoberfläche 26 entsprechend der Schaftanlageoberfläche 24. Diese Oberfläche 26 hat eine Ausnehmung bei 27, um einen der Querstifte 16 mit Abstand durchzulassen. Eine einzelne Bandfeder 28 liegt an der Rückseite des Kontaktstück^ 21 an und drückt es gegen den Schaft 11. Wenn der Schaft entfernt wird, verhindert der Stift 16 in · der Ausnehmung 27, daß die Feder 28 das Kontaktstück über einen wesentlichen Weg verschiebt. Die Feder 28 greift über einen weiteren Querstift 16 und umgreift einen Schwenkzapfen 29, der zur Klemmplatte l8 gehört.

Es soll nun die Klemmplatte l8 unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 5 im einzelnen beschrieben werden. Die Klemmplatte umfaßt ein gepreßtes Stahljoch Jl, das zwei nach oben gerichtete Schenkel aufweist, die einzeln an den Seiten der äußeren Enden der Stahlpreßteile 14 und 15 vorbeireichen. Der Schwenkzapfen 29 geht durch ausgerichtete Löcher im Joch J51 sowie in den Preßteilen 14 und 15, um das Joch um eine Querachse am Backenteil schwenkbar zu montieren. Der untere Teil des die beiden Schenkel verbindenden Jochs ist flach und weist ein mittleres

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rundes Loch 32 auf, Eine frei drehbare Klemmscheibe 33 ist im Loch-32 mittels eines aufwärts gerichteten Zapfens 34 montiert. Der Zapfen 34 hat einen Kopf 35 des gleichen Durchmessers wie der allgemeine Durchmesser des Zapfens 34 und eine Einschnürung 36 unmittelbar unterhalb des Kopfes. Ein Federklip 37, der durch den Schwenkzapfen 29 gehalten wird, greift an der Einschnürung 36 ein und hält so den Zapfen 34 der Klemmscheibe 33 im Loch 32. Jedoch kann die Klemmscheibe durch gerades axiales Ziehen entfernt und dann wieder in ihre Stellung eingerastet werden. Bei vielen besonderen Klemmvorgängen ist es erwünscht, die Klemmscheibe durch ein anderes Werkstückanlageorgan auszutauschen, das der Gestalt des Werkstücks angepaßt ist. Die einfache Ein- und Ausklipeinrichtung der Klemmscheibe ermöglicht diesen Austausch in sehr einfacher Weise.

Der Schwenkzapfen 29 hat einen Mittelteil von etwas reduziertem Durchmesser, und die Feder 28 umgreift diesen reduzierten Durchmesserteil so, daß sie den Zapfen 29 seitlich festlegt.

Die aktive Klemmbacke 12 entspricht in vieler Hinsicht der reaktiven Klemmbacke I3. Wo die einzelnen Teile einander genau entsprechen, sind sie mit den gleichen Bezugsziffern wie die der reaktiven Klemmbackebezeichnet, weisen jedoch zusätzlich eine vorgesetzte 1 vor den Bezugsziffern auf. So umfaßt die aktive Klemmbacke zwei Preßteile 114 und II5, die durch eine Anzahl von stiften II6 verbunden sind, und eine Klemmplatte II8. In gleicher Weise sind zwei Kontaktstücke II9 und 121 vorhanden.

Der grundsätzliche Unterschied zwischen der aktiven und der reaktiven Klemmbacke betrifft die Montage des Kontaktstücks II9. Dieses Kontaktstück II9 kann sich bezüglich des Baekenteils frei bewegen. Die beiden Preßteile 114 und 115 weisen bogenförmige Spielraumschlitze 101 auf, die einen Zapfen 102 aufnehmen, der das Kontaktstück II9 durchsetzt. Ein Paar von als Verbin-

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dungsglied dienenden Verbiridungshebeln 103, die um den Schwenkzapfen 123 des KontaktStücks 121 angelenkt sind, sind gleichfalls am Zapfen 102 so angelenkt, daß sich dieser frei auf einem Bogen bewegen kann, dessen Mittelpunkt im Schwenkzapfen 123 liegt. Die bogenförmigen Schlitze 101 kommen mit dem Zapfen nur an den Endpunkten seiner Bewegung in Berührung. Eine viereckige Mutter 104 wird in zwei entsprechenden viereckigen öffnungen in den Preßteilen 114 und 115 in einer Stellung hinter dem Kontaktstück 119 gehalten, und diese Mutter trägt eine von Hand zu betätigende Schraube 105, die in die Mutter 104 geschraubt ist und beim Klemmvorgang gegen die Hinterseite des KontaktStücks 119 drückt. Diese Hinterseite des Kontaktstücks 119 hat die Form einer vertikalen bogenförmigen Nut, und das Ende der Schraube 105» das in dieser Nut läuft, hat eine entsprechende Teilkugeloberfläche von etwas geringerem Halbmesser als die Nut. Dies sichert, daß die Berührung zwischen der Schraube 105 und dem Kontaktstück 119 eine relative Vertikalbewegung zwischen diesen Teilen nicht verhindert und daß Kräfte zwischen diesen Bestandteilen im wesentlichen innerhalb einer vertikalen Mittelebene liegen.

Der Betrieb der Klemmvorrichtung soll nun zunächst bezüglich der reaktiven Klemmbacke 13 beschrieben werden. Wenn ein Werkstück zwischen den beiden Klemmplatten l8 und II8 angebracht wird, kann man die Platte II8 eine Klemmkraft ausüben lassen, wie im folgenden beschrieben wird. Auf diese Kraft reagiert die Gegenkraft der Klemmplatte l8 der reaktiven Klemmbacke. Eine vertikal nach oben gerichtete Kraft an der Klemmplatte l8 in der dargestellten Anordnung neigt zum Drehen der reaktiven Klemmbacke um ihre Montagestelle am Schaft 11, der seinerseits wesentliche Druckkräfte zwischen den Kontaktstücken und dem Schaft als Reaktion gegen das einwirkende Moment erzeugt. Diese wesentlichen Druckkräfte führen zu blockierenden Reibungskräften in einer Richtung längs des Schaftes, die wesentlich größer als

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die auf die Klemmplatte 18 wirkende Kraft sind, woraus sich ergibt, daß die reaktive Klemmbacke unabhängig von der auf die Klemmplatte einwirkenden Last in ihrer Stellung bleibt. Die Feder 28 führt zu einem leichten anfänglichen Erfassen des Schafts durch die Kontaktstücke, so daß die reaktive Klemmbacke ihre Lage auch schon ohne Einwirkung einer Last beibehält. Wenn eine typische Klemmbelastung erreicht ist, sind die Reaktionskräfte zwischen dem Schaft und den Kontaktstücken ausreichend um zu bewirken, daß die Rippenvorsprünge 25 (Fig. 4) in die Oberfläche des Schafts gedrückt worden und dadurch die Reibungsanlage verbessern. Die Verformung des Schafts ist elastischer Natur, so daß die Oberfläche des Schaftes nicht beschädigt wird. Aufgrund der Tatsache, daß die Kontaktstücke schwenkbar montiert sind, werden die Kräfte zwischen den Kontaktstücken und dem Schaft gleichmäßig über die Oberfläche verteilt.

Die aktive Klemmbacke könnte als reaktive Klemmbacke verwendet werden, und in einem solchen Fall würde der Betrieb so sein, wie vorstehend für die reaktive Klemmbacke beschrieben ist. Indessen ist es der hauptsächlich beabsichtigte Verwendungszweck der aktiven Klemmbacke zu ermöglichen, daß eine Klemmkraft durch Bewegung der Klemmplatte 118 in einer Richtung auf das Werkstück zur Einwirkung gebracht wird. Um diesen Klemmvorgang zu bewirken, wird die Schraube 105 in einer solchen Richtung gedreht, daß sie das Kontaktstück 119 an den Schaft 11 preßt. In anderer Weise betrachtet dient dieser Schraubvorgang dazu, den oberen linken Teil (in der Zeichnung) des aktiven Backenteils nach links (in der Zeichnung) vom Schaft wegzuziehen. So kommt der ganze Backenteil zum Drehen um den Schwenkzapfen und dadurch zum Bewirken eines Druckes der Klemmplatte 118 gegen das Werkstück. Druck und Reibungskräfte zwischen den Kontaktstücken 119 und 121 und dem Schaft 11 entsprechend den gleichen Kräften der Reaktionsklemmbacke entwickeln sich als

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Ergebnis der Drehung des Backenteils und der Einwirkung einer Kraft auf das Werkstück durch die Klemmplatte 118. Die Klemmkraft kann durch weiteres Drehen der Schraube 105 gesteigert . werden, und der erhaltene Anstieg der Klemmkraft auf das Werkstück führt zu entsprechend steigenden Kräften zwischen dem Schaft und den Kontaktstücken 119 und 121.

Während des anfänglichen Anziehens der Schraube 105 zum Erzeugen einer anfänglichen Klemmkraft würde bei Abwesenheit der Verbindungsglieder 105 die Möglichkeit bestehen, daß die aktive Klemmbacke 12 im Ganzen am Schaft 11 als Reaktion auf die anfängliche Klemmkraft am Werkstück, bevor irgendein positiver Eingriff zwischen den Kontaktstücken und dem Schaft erreicht ist, nach unten rutschte. Es ist anzunehmen, daß der Ausgleich zwischen der Klemmkraft und den Reibungskräften während des anfänglichen Teils des Klemmvorganges durch praktische Paktoren wie leichte Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche zwischen der Schraube und dem Kontaktstück 119 erreicht werden kann. Jedoch führt die Anbringung der Verbindungsglieder 103 sicherer zum Halten des KontaktStücks 119 in seiner gewünschten Stellung, so daß es eine einfache Sache ist, die erforderlichen Klemmkräfte zu erreichen. Die Verbindungsglieder 103 nehmen keinen wesentlichen Anteil an der Hauptklemmbelastung, und aufgrund der Tatsache, daß sie Löcher mit etwas Übermaß zum Eingriff der zugehörigen Zapfen haben, neigen sie dazu, freizukommen und keine Last aufzunehmen, wenn die Klemmkraft gesteigert wird.

Eine Klemmvorrichtung, wie sie in den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, bleibt auch in einer vibrierenden Umgebung trotz der Tatsache wirksam, daß sie auf Reibungskräften basierend funktioniert. Die Natur des Eingriffs zwischen den Kontaktstücken und dem Schaft, so wurde gefunden, widersteht einer Vibration ohne irgendeine Tendenz, daß die Klemmkraft durch Gleiten der einen oder der anderen Klemmbacke längs des Schafts verringert wird.

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Außerdem kann eine vibration, die dazu neigt, das Werkstück zu drehen, das Werkstück aufgrund der Art der Klemmplatten frei drehen, und eine solche Rotation führt nicht dazu, das Werkstück aus der Klemmvorrichtung herauszulösen.

Eine alternative Anwendung einer aktiven Klemmbacke gemäß der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Ein Schaft 51 ist an einer Arbeitsplatte 52 mittels eines Klemmbügels 55 festgelegt. Eine aktive Klemmbacke 54 ist am Schaft 51 angebracht. Diese aktive Klemmbacke läßt sich verwenden, um ein Werkstück irgendeiner Höhe innerhalb d.er Grenzen des Schafts 51 an die Arbeitsplatte 52 anzuklemmen.

Aktive und reaktive Klemmbacken gemäß der Erfindung nach vorstehender Beschreibung lassen sich auf einem weiten Anwendungsfeld in Verbindung mit geeigneten Schäften verwenden.

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Claims

Patentansprüche

ί 1.jKlemmbacke zum Gleiten längs eines Schaftes in eine gewünschte Aiemmstellung und Pestsitzen am Schaft sowie Ausüben einer Klemmkraft, der der Schaft entgegenwirkt, mit einem länglichen Backenteil mit einer Schaftaufnahmeöffnung an seinem einen Endbereich und einer Klemmplatte an seinem anderen Endbereich zum Ausüben der Klemmkraft auf ein Werkstück in einer Längsrichtung des Schaftes, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacke ein erstes Kontaktstück (z.B. 21) zur reibenden Anlage an der der Klemmplatte (z.B. 18) zugewandten Seite des Schaftes (z.B. 11) und ein zweites Kontaktstück (z.B. 19) zur reibenden Anlage an der der Klemmplatte abgewandten Seite in einer Lage längs des Schaftes in der Richtung der Klemmkraft vom ersten Kontaktstück aufweist, das mit einer Schaftanlageoberfläche (z.B. 24) mit Vorsprüngen (z.B. Rippen 25) erheblich engen Halbmessers versehen ist, die während des Klemmvorganges der elastischen Verformung der Schaftoberfläche zu den Spitzen oder Graten der Vorsprünge am ersten Kontaktstück entsprechenden Vertiefungen dienen.
2. Klemmbacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide KontaktstUcke (z.B. 21, I9) Schaftanlageoberflächen (z.B. 24) mit Vorsprüngen (z.B. 25) erheblich engen Halbmessers aufweisen.
^. Klemmbacke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als passive Klemmbacke (13) ausgebildet ist.
4. Klemmbacke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kontaktstück (z.B. 119) in einer Richtung zum Schaft (z.B. 11) zwecks Schwenkens des Backenteils (z.B. 114, 115) beweglich ist und damit eine aktive Klemmbacke (12) bildet.

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5. Klemmbacke nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontaktstücke (21, 19 bzw. 121, 119) am Backenteil (14, 15 bzw. 114, 115) angelenkt sind und sich beim Klemmvorgang genau zum Schaft (11) ausrichten.
6. Klemmbacke nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Feder (28 bzw. 128) zum federnden Drücken in einer Drehrichtung und leichten Anlegen des ersten Kontaktstücks (21 bzw. 121) an den Schaft (11) auch bei Abwesenheit einer Last an der Klemmplatte (18 bzw. 118).
7. Klemmbacke nach einem der Ansprüche 4, 5 nach 4 oder 6 nach 5 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des zweiten Kontaktstücks (119) durch ein am Backenteil (114, 115) angelenktes Verbindungsglied (103) steuerbar ist.
8. Klemmbacke nach Anspruch 7 unter Rückbeziehung auf Anspruch

5 nach 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (103) am Anlenkzapfen (123) des ersten Kontaktstücks (121) angelenkt ist.
9. Klemmbacke nach Anspruch l_s dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kontaktstück (121) am Backenteil (114, 115) angelenkt ist und das zweite Kontaktstück (119) durch Führungsmittel (101, 102) zur freien Bewegung gegenüber dem Backenteil auf einem bogenförmigen Weg um den Schwenkzapfen (123) des ersten Kontaktstücks geführt ist und daß Seitenkraftausübungsmittel (104, 105) zum Ausüben einer Kraft auf das zweite Kontaktstück zum Schaft (11) hin gegenüber dem Backenteil vorgesehen sind, wobei beim Klemmvorgang die beidenKontaktstücke unter Reibung am Schaft anliegen und der Backenteil gegenüber den Kontaktstücken eine Winkelbewegung ausführt und die Klemmkraft an der Klemmplatte (118) bewirkte

109841/13U

i₉. 21H004
10. Klemmbacke nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmplatte (l8, 118) am Backenteil (14, 15 bzw. 114, 115) um einen Querzapfen (29 bzw. 129) angelenkt ist und einen entfernbaren Werkstückanlageteil (Klemmscheibe 35) aufweist.
11. Klemmbacke nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der entfernbare Werkstückangriffteil (Klemmscheibe 33) drehbar ist.
12. Klemmbackeneinheit mit einem Schaft, gekennzeichnet durch eine aktive Klemmbacke (12) nach einem der vorstehenden Ansprüche und eine passive Klemmbacke (I3) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
13. Klemmbackeneinheit mit einem an einer Basis befestigten Schaft, gekennzeichnet durch eine aktive Klemmbacke (54) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 11.

1QS841/1314

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