DE2153054A1

DE2153054A1 - Keilspannvorrichtung

Info

Publication number: DE2153054A1
Application number: DE19712153054
Authority: DE
Inventors: Anatolij Ivanowitsch Gulak
Original assignee: KRAMATORSKIJ NI I PT I MASH
Current assignee: KRAMATORSKIJ NI I PT I MASH
Priority date: 1971-10-25
Filing date: 1971-10-25
Publication date: 1973-05-10

Description

KEILSPAI@NVORRICHTU@@G Die Erfindung betrifft Vorrichtungen, die zum rutschfesten Einspannen von Gegenständen (Werkstücken) bestimmt sind, genauer genommen aber Keilspannvorrichtungen.
Die Erfindung kann hauptsächlich in der Hütten- und Maschinenbauindustrie angewandt werden insbesondere zum Festhalten von Rohlingen, darunter von Rohren bei ihrem Absetzen an horizontalen Stauchpressen und horizontalen Schmiedemaschinen, beim Biegen mit Zugbeanspruchung, Sormen durch Reokziehen, beim Strecken, Richtung und Kaltverfestigen durch Streckung, beim Stumpfschweißen, bei spangebender Formung und bei anderen Arbeitsgängen.
Die Er£2ndung kann auch als Stanzwerkzeug zum Verformen von Rohlingen durch Stauchung an der Außenoberfläche oder zum Aufweiten von Hohlwerkstücken angewandt werden, z.B. anstatt der Benutzung von @reiformschmieden, @obei der Arbeitsgang der Spannkeile ausgenutzt wird.
Es ist eine Keilspannvorrichtung, z.B. als Futter für Werkzeugmaschinen, bekannt, die zum rutschfesten Ein-(im Gegenstand selbst wirkenden) und eines Drehmomentes auf die Gegenstände bestimat ist. Die Spannvorrichtung enthält ein Gehäuse in Gestalt eines geschlossenen Ringes mit Tragfläche, welche die den Gegenstand einspannende Kraft aufnimmt, une einige Keilpaare, von denen ein jedes aus zwei Keilen besteht, die miteinander durch eine ihrer koilbildenden Oberflächen verbunden sind (siehe B@D-Patent, Nr. 888797, Klasse 49a, 2p2701, 1953).
Eine der keilbildenden Oberflächen des Keilpaares ist ihrerseits der Gehäuseoberfläche zugewandt, die der Gehäusetragfläche gegenüberliegt une zur letzteren geneigt ist.
Die andere keilbildende Oberfläche steht in Berührung @it der Oberfläche des eingespannten Gegenstandes.
Es ist auch zur Anordnung von Gegenständen eine Tragstütze vorgeschen, die verschiebbar auf der Gehäusetragfläche angeordnet und in Gestalt eines Keilpaares ausgeführt ist.
Die Spannvorrichtung enthält auch mindestens einen Antrieb zum Hin- und Hergang des Keilpaares und Gehäuses in gezug auf die Wirkungsrichtung der Aktivkraft geg@n den Gegenstand, darch welche die Berührung des Keilpaares mit dem Gegenstand vor seine@ Einspannung und das Ausspannen des Gegenstandes erfolgt.
Der mit dem Gegenstand in Berü@rung stehende Keil ist mit einem Winkel zwischen den keilbildenden Flächen ausgeführt, der aus Konstruktion-Überlegungen angenommen wird und zur Durchführung von Umrichtungen der Spannvorrichtung auf andere Typen und Abmessungen des Gegenstandes geeignet ist.
Das @@richten erfolgt vor dem Einspannen des Gegenstandes durch Verschiebung des erwähnten Keiles in bezug auf den zugen n erdneten Keil des Paares zur eine oder andere Seite mittels besonderer lutter. Die Keile des Paares bleiben beim Einspannen des Gegenstandes in bezug aufeinander unbeweglich, dabei ist der mit den Gegenstand in Berührung stehende Keil mit seinem schmalen Ende unabhängig von der Wirkungsrichtung der Aktivkraft angeordnet, da die Richtung der letzteren sich ausgehend von der @weckbestinnung des Futters zur entgegengesetzten Seite.
ändern kann.
Die Berührung des Keilpaares mit dem Gegenstand und das nachfolgende endgültige Einspannen des letzteren erfolgt durch die relative Verschiebung des Keilpaares une Gehäuses auf ihrer zugeordneten Oberfläche und Verschiebung des Keilpaares in Richtung der Gegenstandsoberfläche mittels des beschriebenen Antriebs.
Ausgehend von der optimalen Bedingung der Gleichheit zwischen Einspann- und Ausspann kraft des Antriebs, ist der Neigungswinkel der dem Keilpaar zugeordneten Gehäuseoberfläche ausreichend groß ausge@ührt, de andernfalls die Ausspannkraft stark ansteigt. @@@@ch weisen beide erwäknten Kräfte reichlich große Werte auf.
Daraus folgt, daß die Spannvorrichtung einen leistungsstarken Antrieb, große Abmessungen, große Masse une Energieverbrauch aufweist und darin eben bestehen seine Hauptmängel.
Außerdem erzeugt der Antrieb stets eine und dieselbe Binspann kraft des Gegenstandes, u,zw. unabhängig von der auf den Gegenstand wirkenden Aktivkraft, wodurch eine Zerstörung der Gegenstände, Desonders wenn letztere hohl sind, verursacht werden kann. Um dies zu vermeiden, ist man gezwungen, den Antrieb rogelbar in bezug auf die Beanspruchung auszuluhren und diese Regelung nach dem Wert der auf den Gegenstand wirkenden Aktivkraft auszuführen.
s sind auch andere Keilspannvorrichtungen bekannt, die sich von der beschriebenen dadurch unterscheiden, daß sie keinen Keil aufweisen, der mit dem Gegenstand zur Abstimmung der Spannvorrichtung auf verschiedene Typen und Größe des Gegenstandes in Berührung steht. Solche Keilspannvorrichtungen werden nicht abstimmbar (für eine beschränkte Anzahl von Typen und Abmessungen der Gegenstände) @ausgeführt oder es werden auswechselbare Laschen verschiedener Dicke und Gestalt in Abhängigkeit von@ Abmessungen und Gestalt des @ Gegenstandsquerschnittes an der Spannstelle angewandt, Allen diesen Keilspannvorrichtungen sind dieselben Mängel der oben beschriebenen Spannvorrichtung eigen.
Es sind auch Spannvorrichtungen bekannt, bei denen das Gohäuse zusammengesetzt aus zwei Teilen ausgeführt wird, die in der Ebene trennbar sind, welche in der Aktivkraftlinie liegt, und dia durch einen umkehrbaren Antrieb in Richtung auf die Oberflache des zu spannenden Gegenstandes gegeneinander verschiebbar sind0 Diese Spannvorrichtungen sind mit Keilen ausgestattet, die zwecks Einspannung des Gegenstandes ebenfalls durch einen Antrieb für relativen Hin- und Hergang der Keile und des Gehäuses verschiebbar sind entsprechend den oben beschriebenen bekannten Spannvorrichtungen. Diese Spannvortichtungen haben keine Bedeutung als selbständige Konstruktion, sie sind zum Einbau in die Hälften der in der Aktivkraftlinie trennbaren Gesenke bestimmt, die bei horizontalen Schmiedemaschinen benutzt werden.
Als antrieb für die Bestandteile des Gehäuses wird der Schließantrieb für die Gesenkhälften ausgenutzt.
Diese Spannvorrichtungen sind durch folgende Mängel gekennzeichnet, die als Ursache der geringen Verbreitung - L in der Praxis auftreten.
Durch das Vorhandensein eines leistungsstarken und folglich auch eines steuerbaren Antriebes fur den Hin- und Hergang und relative Verschiebung der Keile und des GehZiuses konnten solche pannvorrichtungen in die bestehenden Schmiedemaschinen und Schmiedepressen nicht eingebaut wurden.
Aus demselben Grunde wurde das Entwickeln und die Ausführung nouer Spezialmaschinen wesentlich erschwert.
Der Bedarf an Einrichtungen zur Synchronisierung des Betriebes der Spannvorrichtung und des Maaschinenmechanismus ist geblieben.
Außerdem ist bei den bekannten Spannvorrichtungen die n der Maschineleistung infolgev Zeitverluste für Ein- und Auespan nung des Gegenstandes vermindert.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten Mängel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Keilspannvorrichtung zu entwickeln, die eine Verminderung der Antriebskräfte @@s zur relativen Vergegenüber dem erlaubt schiebung des Keilpaares @@@ Gehäuse bis zu einer Größe.
die zur tiberwindung der an der Berührungsfläche zwischen dem Aeilpaar und Gehäuse auftretenden Reibungskräfte @@@ @@@@@@, die bei relativer Verschiebung dieser beiden Glider infolge Einwirkung nur des Eigengewichts entstehen., ausreicht.
Die gestellte Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß an der erfindungsgemäßen Keilspannvorrichtung der mit dem Gegenstand in BerJirung stehende Keil mit einem Winkel zwischen seinen.... Flächen seine Verschiebung @@@@ keilbildenden Fläche ausgeführt ist, der@ auf der Berührungsfläche zwischen the @@@@@@ und dem anderen Keil des Keilpaares@@@@@ der von Reibungskräften gewährleistet, die infolge @ Wirkung zwischen den Berührungsflächen des erwähnten Reiles und des Gegenstandes entsteht, welche bei der Belastung des letzteren durch eine Aktivkraft auftreten, und der verschiebbar in R@chtung der Aktivkraftwirkung une mit @@@@inem schmalen Ende zur selben Seite angeordnet ist.
Durch die Ausführung des mit dem Gegenstand in Berührung @tchenden Keiles mit dem erwähnten Winkel, durch die Gewährleistung einer Verschiebung bei der Belastung des Gegenstandes mit der Aktivkraft und durch die Anordnung desselben Keiles mit seinem schmalen Ende zur Wirkungsseite dieser Kraft, erfolgt die Verschiebung des Keiles une folglich auch die Einspannung des Gegenstandes nicht durch die Beanspruchung seitens des Antriebes zur relativen Verschiebung des Keilpaares, sondern durch die auf den Gegenstand wirkende Aktivkraft, welcher dank der Reibungs@räfte, die mit dem Anwachsen der Aktivkraft anstoigen, den Keil auf der Berührungsfläche mit dem anderen, unbeweglich @leibenden Keil des Keilpaares verschiebt, wodurch das en@gültige Einspannen des Gegenstandes gewährleistet wird.
Da der @eigungswinkel der Berührungsflächen des Keilpaares @onstant bleibt sowie auch die Reibungsverhältnisse auf diesen Flächen unverändert oder fast unverändert bleiben, ist offensichtlich, daß die Einspannungskraft proportional der Aktivl@raft bleibt.
Um die ursprünglichen Verhältnisse zur Entstchung von Reibungskrä@@en durch die auf den Gegenstand wirkende Aktivkraft zu @ichern, verschiebt sich das Keilpaar in Richtung zur Oberfläche des Gegenstandes, wobei es zuerst die vorhandene Luft zwischen den beiden beseitigt und mittels des erwähnten Antriebs die beiden in @erührung bringt.
Offensichtlich ist, daß der Beanspruchungswert dieses Antriebes wesentlich kleiner sein wird als derjenige der vom Antrieb zur endgültigen Einspannung des Gegenstandes erforderlich ware, was an den bekannten Bauarten von Keilspannungen eben der Fall ist.
Zwecks Rückführung des Keiles, der mit dem Gegenstand in Beruhrung steht welcher sich in bezug auf den ihm zugeordneten Keil des Keilpaares bei der Wirkung der Aktivkraft auf den Gegen stand versetzt hat, in <£ia Ausgangsstellung nach dem Löseb des Gegenstandes, weist der mit dem Gegenstand in Beruhrung stehende Keil einen Antrieb auf, der auf den Keil in eine Richtung wirkt, die der Wirkungsrichtung der Aktivkraft auf den Gegenstand entgegengesetzt ist.
Es ist zweckmäßig als Antrieb des mit dem Gegenstand in Bertilirung stehenden Keiles ein ständig wirkendes elastisches Glied anzuwenden.
Um Gegenstände verschiedener Größe festauhalten, enthält; der mit dem Gegenstand in Beruhrung stehende Keil abnehmbare Eanlagen verschiedener Dicke und Form in Abhangigkeit von der Querschnittsgröße und -gestalt des Gegenstandes an der Einspannungsstelle, wobei die Einlagen so angeordnet sind, daß beim Einspannen eine ihrer Oberflächen mit dem gegenstand in Berührung steht.
Zur Verbesserung der Haftverhältnisse zwischen dem Keilpaar und dem Gegenstand uird die Oberfläche der Bestandteile, die beim Einspannen direkt mit dem Gegenstand in Berührung stehen, riit einer größeren Krümmung ausgeführt als diejenige der Oberfläche des Gegenstandes an seiner Linspannstelle.
Zu demselben Zweck sind dieselben Oberflächen geriffelt ausgeführt.
Werden einige Keilpaare in einer Spannvorrichtung benutzt, so ist letztere mit einer Platte versehen, bei der die eine Fläche mit den Stirnflächen derjenigen Keile in Berührung steht, die mit dem Gehäuse kontaktieren, die Platte selbst aber ist Ebene quer @u ihrer verschiebbar in bezug auf die erwähnte Plattenflache ausgeführt zwecks gleichzeitiger Verschiebung aller Keilpaare.
Dabei ist der Winkel zwischen den keilbildenden Oberflächen des Keilpaares nicht selbsthemmend in Verschieberichtung der Gehäusebestandteile ausgeführt.
Wenn das Gehause zusammengesetzt aus zwei Teilen ausgeführt ist, von denen der eine eine. Tragfläche, der andere aber mindestens ein Keilpaar aufweist, wird im Gehäuse ein Antrieb für den relativen Hin- und Hergang des Keilpaares und Gehäuses vorgesehen, u. zw. in Richtung der Normalen zur tragfläche am Ende der Versetzung des Keilpaares und Gehäuses in Richtung ihrer Annäherung. Dabei übertrifft die Große dieses Verschiebehubes diejenige der ursprünglichen liuft zwischen der Oberfläche des Keilpaares, die mit dem Gegenatand bei seinem inspannen in Berührung steht, und der Oberfläche des Gegenstandes, Im Zusammenhang mit den erwähnten Umständen wird die Größe der Spannvorrichtung wesentlich vermindert, und, da die Notwendig keit der Steuerung des erwähnten Antriebs entfällt wurde es mögliche die erfindungsgemäße Spannvorrichtung in die in der Wirkungslinienrichtung trennbaren Gesenke für horizontale Schmiedepressen und -maschinen einzubauen. Au3erdem wurde es möglich, infolge des Fehlens eines Einzelantriebs zum Rückführen der Spannvorrichtung in ihre Ausgangsstellung die vollständige Synchronisierung der Arbeit der Spannvorrichtung mit dem Betrieb der Maschine zu gewährleisten, wobei komplizierte Einrichtungen zur Synchronisierung der Spannvorrichtung beseitigt werden.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung, welche die bestehenden komplizierten und robusten Spann- bzw. ins'chlagvorrichtungen ersetzt, die in der Arbeitszone der Maschine angeordnet sind, wodurch die Einrichtungen zur Mechanisierung und Automatisierung sehr kompliziert werden, ermöglicht es, diese Einrichtungen wesentlich zu vereinfachen une ihre Zuverlässigkeit und Leistung zu erhöhen.
Beim Stauchen von Rundeisen und profilen auf horizontalen S.chmiedemaschinen entfällt damit auch die Notwendigkeit einer Vorkalibrierung dieser Rohlinge.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat alle erforderlichen Eigenschaften, die der gestellten uf;abe entsprechen und ermöglicht es außerdem, Gegenstände mit verschiedener Querschnittsgostalt festzuhalten, weist gute Zuverlässigkeit der Einspannung von Gegenständen und eine lange L@bensdauer auf, sichert auch die Gegenstände gegen Schlupf bei Drehmomentwirkung bei Vorhandensein einer Aktivkraft.
Gleichzeitig damit ergab sich die Möglichkeit die Vorrichtung in bestchende oder neu zu entwickelnde Maschinen der horizontalen Schmiedemaschinenart einzubauen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und der beigelegten Zeichnungen näher erläutert. @s zeigt Fig. 1 Querschnitt der erfindungsgemäßen Keilspannvorrichtung beim @inspannzustand; Fig. 2 Längsschnitt derselben Keilspannvorrichtung im entspannten Zustand; Fig. 3 Längsschnittderselben Keilspannvorrichtung im Zustand der @erührung zwischen Keilpaar und gegenstand; Fig. 4 @ängsschnitt derselben Keilspannvorrichtung in Zustand der Belestung des Gegenstande@ durch eine Aktivkraft; Fig. 5 Querschnitt einer Ausführungsabwandlung der erfindungsgemäß Keilspannvorrichtung, deren Gehäuse aus zwei Teilen zusannengesetzt ist; Fig. 6 Längsschnitt derselben Abwandlung der Keilspannvorrichtung im entspannten Zustant; Figl. 7 Längsschnitt derselben Abwandlung der Keilspannvorrichtung im Zustand der Berührugn zwischen Keilpaar und Gegenstand; Fig. 8 Längsschnitt derselben Abwandlung der Keilspannvorrichtung im Zustand der Belastung des Gegenstandes durch eine Aktivkraft.
Die Keilspannvorrichtung enthält ein Gehäuse 1 mit Tragflächen 2 und Keilpaar 3, das aus zwei Keilen 4 (Fig. 2) und 5 besteht, die auf der einen ihrer keilbildenden Oberflächen 7 (Fig. 2) oder 8 aneinander durch die ISuten 6 (Fis 1) zugeordnet sind.
Das ganze Keilpaar 3 ist durch eine keilbildende Fläche 9 mittels der Nut 10 mit der Fläche 11 (Fig. 2) des Gehäuses 1 vorbunden, die in bezug auf seine Tragfläche 2 gegenüber liegt und geneigt ist. Durch die andere keilbildende Fläche 12 (Fig. 3) steht das Keilpaar 3 mit der Fläche 13 des Gegenstandes 14 in Berührung, der eingespannt wird.
Die Keilspannvorrichtung enthält zur Unterbringung des Ge-Scnstandes 14 ein aus zwei Keilpaaren 15 (Fig. 1) und 16 ausgeführte Stützlager, das ähnlich dem beschriebenen Keilpaar 3 auf den Tragflächen 2 des Gehäuses 1 verschiebbar angeordnet ist.
Die Spannvorrichtung enthält auch einen Antrieb zum relativen Hin- und Hergang des Keilpaares 3 und Gehäuses 1, das in bekannter Bauart ausgeführt (in der Zeichnung nicht angedeutet) ist, und das eine Kraft S (Fig. 2) für den Ausspanngang und eine Kraft R (Fig. 3) für den Einspann gang erzeugt.
Der Keil 5 des Paares 3 steht in Berührung mit dem Gegenstand 14 und ist durch ein ständig wirkendes elastische Glied in Gestalt einer Feder 17 (Fig. 2) belastet, u. zw. in die Richtungsseite, die der Wirkungsrichtung der Aktivkraft P (Fig. 4) entgegengesetzt ist bis zum Anschlag durch soinen Bund 18 (Fig. 2) gegen den Leil 4.
Der Keil 5 ist mit dexa Winkel "alpha;" (Fig. 2) zwischen seinen keilbildenden Flächen 8 und 12 ausgeführt, der Keil 4 aber - mit dem Winkel "#" zwichen seinen keilbildenden Flächen 7 und 9.
Das Keilpaar 3 ist mit einem Totalwinkol γ = α + ß zwischen den keilbildenden Flächen 9 und 12 ausgeführt.
Der Winkel "α" ist zum Verkeilen, d.h. ausreichend klein angenommen, , so daß der weil 5 auf der Fläche 7 des mit ihm verbundenen Keils 4 verschoben wird, u. zw. unter Einwirkung der zwischen den sich berührenden Flächen 12 und 13 des Keils 5 und des Gegenstandes tan auftretenden Reibungskräften T bei der Belastung des Gegenstandes 14 durch eine Aktivkraft P.
Das Stützlager 15 zur Unterbringung des Gegenstandes 14 wobei kann in Gestalt einer Platte ausgeführt werden, die mit ihr verbundene Flache 2 des Gehäuses 1 parallel zur Richtung der Aktivkraft P verläuft und einen Antrieb, z.B.
in Form einer Feder, aufweisen, ähnlich dem Glied 17, das auf den Keil 5 wirkt.
und 16 Der Keil 5 des Keilpaares 3 und die Stützlager 15 unthalten abnchmbare Einlagen 19 (Fig. 3).
Die mit Gegenstand 14 in Berührung stehenden Flächen, z.B.
die Fläche 12, sind geriffelt mit einer Krümmung ausgeführt, die größer als diejenige der Fläche 13 des Gegenstandes 14 an der Einspannstelle ist.
Die Beanspruchungen vom Antrieb für relativen Hin- und Hergang des Keilpaares 3 und de Gehäuses 1 - die Kräfte P und S - werden von den Platten 20 und 21 (Fig. 3) aufgenommen, die durch ihre Flächen 22 und 23 nit den Stirnflächen 24 und 25 der Keile 4 in Berührung stehen.
Bei eine Ausführungsabwandlung mit nur einer Platte 20 oder 21 sind die Flachen 22 bzw. 23 mit den Stirnflächen 24 und 25 der Keile 4 durch, z.B. schwalbenschwanzformige lauten verbunden.
weitere Als eine Abwandlung kann der Antrieb direkt die Keile betätigen. Das kann im Falle des Vorhandenseins nur eines einzigen Keilpaares 3 in der Spannvorrichtung zweckmäßig erscheinen.
Zum Zentrieren von Gegenständen sind im Gehäuse 1 regelbare Schnapperstifte 26 (Fig. 1) eingebaut, die mit dem Keilpaar 3 zusammen in der geneigten Uut 27 im Gehäuse 1 verschoben werden können, u. zw. durch Versetzung der Platten 20 und 21, die gegen die Stirnfläche der Keile 4 stoßen.
Als Antrieb für relativen Hin- und Hergang des Keilpaares 3 und Gehäuse 1 mit den Kräften S und R kann ein ständig wirkendes elastisches Glied, z.B. eine Feder benutzt werden.
Sind Hohlgegenstände, z.B. Rohre, durch Einspannung an ihren inneren Oberflächen festzuhalten, kann d@s Gehä se 1 als Stab mit in bezug auf die Zentralachse geneigten Oberflächen ausgeführt werden, mit denen sich die Keilpaare 3 zusammenwirken, das Stützlager wird aber der Gegenstand selbst darstellen.
wenn die auf den Gegenstand 1 wirkende Aktivkraft ihre Richtung zur entgegengesetzten Seite@ändert, sind mindestens bei Keilpaare 3 slintereinander in der Wirkungsgeraden der Aktivkraft P so anzuordnen, daß die mit dem Gegenstand 14@@@ Berührung stehenden Keile mit ihren schmalen Enden entgegengesetzten Seiten gerichtet sind.
Die Ausführungsabwandlung der in Fig. 5 dargestellten Keil spannvorrichtung enthält das Gehäuse 28, das aus zwei Teilen 29 und 30 besteht. Der eine Teil 29 ist feststehend ausgeführt, der andere 30 aber kann flach-parallel in Richtung der Fläche 31 des Gegenstandes 32 mittels umkehrbaren Antriebs zur relativen Versetzung der Gehäusebestandteile durch die Kraft W verschoben wer@en.
Ähnlich der in Fig. 1, 2, 3, 4 dargestellten Grundausführung der Spannvorrichtung sind in die Bestandteile 29, 30 des Gehäuses 28 vier Keilpaare 33 und 34 eingebaut, von denen zwei, z.B. die @eilp@are 34, als Stützlager zur Aufnahme des Gegenstandes 32 dienen.
Die Keilpaare 33 sind ähnlich dem Keilpaar 3 in der Grundausführung der Spannvorrichtung gefertigt und eine jede enthält den Keil 35 (Fig. 6) mit Bund 36, der gegen das Gehäuse 28 stößt, sowie de@ @eil 37, der mit dem Keil 35 durch seine Flächen 38 und 39 mittels @uten 40 (Fig, 5) in Verbindung steht. Das Keilpaar 33 ist seinerseits durch seine Fläche 41 (Fig. 6) mit der Fläche 42 des Gehäuses 28 mittels Nuten 43 (Fig. 5) verbunden. Zv;ischen den Keilen 35 und 36 ist ein ständig wirkendes elastisches Glied inshesondere eine Feder 44 (Fig. 7) angeordnet, die Zl. den Keil 37 in einer der Wirkungsrichtung der Aktivkraft P' (Fig. 8) entgegengesetzte Richtung ist bis zum Anschlag durch seinen drückt Bund 45 (ig. 7) gegen den Keil 55. Das Keilpaar 33 steht durch seine Fläche 46 mit der Fläche 31 des Gegenstandes 32 beL seinem Einspannen in Berührung.
Der Keil 37 ist mit dem Winkel "α'" (Fig. 6) zwischen seinen keilbildenden Flächen 39 und 46 ausgeführt. Dieser Winkel dient, wie in der Grundausführung der Spannvorrichtung, zum Verkeilen und wird im allgemeinen Fall gleich "α" angenommen.
der Reil 33 ist mit dem Winkel zwischen seinen keilbildenden Flächen 39 und 41 ausgeführt.
Das Keilpaar 33 ist mit dem totalen Winkel #' = α' + ß' zwischen den keilbildenden Flächen 41 und 46 gefertigt. In die sem Falle ist der Winkel #' nicht selbstbremsend durch die Kräfte Q' (Fig. 7) ausgeführt, die in Richtung der relativen Verschiebungen der Bestandteile 29 und 30 des Gehäuses 28 wirken.
Das Stützlager 34 kann, wie auch bei der Grundausführung, zur Anordnung des Gegenstandes 32 in Gestalt einer Platte gefertigt zusammenwirkende werden und @ie mit ihr Tragfläche 47 (Fig. 5) des Gehäuses 28 ist parallel der Richtung der Aktivkraft P' angeordnet und weist den Antrieb in Gestalt z.B. einer Feder ähnlich den Glied 44 auf. Der Keil 37 und das Stützlager 34 enthält die abnehmbaren Einlagen 48 (Fig. 6).
Die mit dem Gegenstand in Berührung stehenden Flächen -(im dargestellten Beispiel ist das die Fläche 46 der Einlagen 48) sind mit dem Halbme@ser # gefertigt, der kleiner als der Halbmesser # der Fläche 31 am Gegenstand 32 ah seiner Einspannstelle und geriffelt ausgeführt ist.
als Antrieb für den relativen Hin- und IIergang des lieil paares 33 und Gehäuses 28 ist zweckmäßig, ein ständig in eine Richtung wirkendes Glied, z.B. eine Feder 49 zu benutzen, deren Spannkraft R' in die Wirkungsrichtung der Aktivkraft P' gerichtet ist.
Diese Kraft P1 wird vom Keil 35 über die Platte 50 uie in beiden Bestandteil en 29 und 30 des Gehäuses 28 vorhanden ist, aufgenommen.
sie an der Platte 50 vorhandene Fläche 51 (Fig. 7), welche mit der Sti@@fläche 52 der Keile 35 in Berührung steht, kann unter dem Winkel # (Fig. 6) geneigt ausgeführt werden, wodurch der Wert dieser Kraft vermindert werden kann.
Als Ausführungsabwandlung kann der Antrieb direkt den Keil 35 betätigen, as im Falle des Vorhandenseins nur eines einzigen Koilpaares 33 in der Spannvorrichtung zweckmäßig erscheinen wird.
Zum Zentrieren von Gegenständen 32 sind im Gehäuse 28 Haltestifte 53 (Fig. 5) eingebaut.
andere die auf den Gegenstand wirkende Kraft P ihre Richtung in eine entgegengesetzte, so verden mindestens zlugi eilpaare 33 -hinterfinander so in der Wirkungslinie der Kraft angeordnet, daß sie mit ihren schmalen Enden auf entgegengesetzten Seiten liegen.
Bei einer Ausführungsabwandlung werden die Bestandteile 29 und bleiben 30 des Gehäuses 28 nicht sich selbst flach-parallel sondern um irgend einen punkt (Gelenkt) in bezug aufeinander oder aif einer anderen beliebigen Min verschoben.
Der getrieb der Spannvorrichtung verlauft in folgender Weise.
Bei der in Pig. 2 dargestellten Ausgangsstellung nimmt das Keilpaar 3 unter Einwirkung der Kraft S seines Verschiebeantriebs die rechte Ra@@dlage ein.
Der Keil 5 stößt mit seinem Bund 18 infolge Wirkung der Spannkraft der Feder 17 gegen den Keil 4. Zwischen Keil 5 und Gegenstand 14 ist eine Luft vorhanden.
Wird die Belastung S aufgehoben und eine Kraft R angelogt so verschiebt sich das Keilpaar 3 in Richtung der Kraft j auf der Flache 11 des Gehäuses 1 bis zur Beruhrung mit dem Gegen stand 14 und übt dabei eine bestimmte Voreinspannkraft Q aus.
Wird die Aktivkraft P P an den Gegenstand 14 gelegt, so nimmt letzterer1 indem er sich in Richtung der Kraft P verschiebt, den Keil 5 infolge der dabei zwischen den sich berührenden Flächen 12 und 13 des Keiles 5 und Gegenstandes 14 entstehenden Reibungskräften mit und drückt dabei die Feder 17 zusammen. Der Keil 5 erzeugt, indem er sich auf der Neigungsflache 7 des teiles 4 bewegt, eine Spannkraft 2, die zum Festhalten des Gegenstandes 14 gegen das Gleiten ausreicht. Der kreil 4 bleibt dabei dank der Wirkung der Kraft R unbeweglich, die in Abhängigkeit vom Winkel so ermittelt wird, daß nur bei einer eventuellen Überschreitung er Kraft P der Seil 4 sich in der Richtung verschiebt, die der Richtung der Kraft P entgegengesstzt ist. Dadurch werden die Spannvorrichtung und der die Aktivkraft P erzeugende Antrieb gegen Überlastungen geschützt.
Nach der Entlastung von den Kräften P und R wird die @ückwirkende Kraft S des Antriebs anelegt, welche das Keilpaar 3 in seine Ausgangsstellung verschiebt Im Verlauf dieser Verschiebug wird im Augenblick der Bildung einer Luft "z" (Fig. 6) zwischen Gegenstand und Keil 5 der letztere sich unter Einwirkung der Spannkraft der Feder 17 in bezug auf den Keil 4 bis zum Anschlag des Bundes 18 verschieben.
Die Spannvorrichtung ist zum nächstfolgenden Arbeitsspiel vorbereitet.
Die Ausgangsstellung der Ausführungsabwandlung der Spannvorrichtung, deren Gehäuse 29 zusammengesetzt gefertigt wird, ist in Fig. 6 dargestellt. In dieser Stellung nimmt der verschiebbare Bestandteil 30 des Gehäuses 28 seine Randlage, d. h. den Zustand der Entspannung des Gegenstandes @in.
Das Keilpaar 33 stoßt mit seinem Pund 36 infolge Wirkung der Spannkraft @' der Foder 49 @@@@ das Gehäuse 23. Den keil- 37 stoßt mit seinem Anschlag 45 infolge Wirkung der Feder 44 gegen den Keil 35 Zwischen der Fläche 31 des Gegenstandes 32 und der frläche 46 des Keiles 37 ist die Luft ttz (Fig. 6) vorhanden.
Durch Einwirkung der Kraft W des umsteuerbaren Antriebs zur relativen Verschiebung der Bestandteile 29 und 30 des Gehauses 28 bewegt sich der Bestandteil 30 flach-parallel in Richtung auf die Flache 46 des Keiles 37. Im Laufe dieser Bewegung, da ihr Gang "h" (Fig. 6) großer als die ursprüngliche Luft "z" (Fig. 6) zwischen den Flachen 31 und 46 ist, entsteht zwischen den letzteren eine Ber"uhrung. Z weiteren Verlauf bis @@@@@ @@@@ @@@@@@@@ @@@@" wird @@@@ das Keilpaar 33 in die Richtung verschbben, die derjenigen der Aktivkraft P entgegengesetzt ist, wobei das Keilpaar 33, da der Winkel der Winkel "#" nicht selbsthemmend ist, auf der Fläche 42 r' n nicht selbsthemmend ist, auf der Fla"che 42 des Gehäuses 28 gleitet und die Feder 49 zusammendrückt. Infolge dessen entsteht eine zu den sich berührenden Flachen 31 und 46 normale Kraft Q' , die die dichte Beruhrung zwischen Gegenstand 32 und Keil 37 gewährleistet. Dabei wird die gegenseitig@ Stellung der Keile 35 und 37 unverändert eingehalten.
Wird din Aktivkraft pr (Fig. 8) an den Gegenstand 33 gelegt, beginnt letzterer, indem er sich in Richtung dieser Kraft beweg den Keil 37 mit Verkeilungswinkel α' darfi der H:eib @@afte T' mit@unebmen, da eine Vorberührung durch die Kraft Q' bereits gesi@bert war. Mit dem Anwachsen der Aktivkraft P' steigt Gleichgewicht haltende auch die ihr das Reibungskraft T', die den Keil 37' auf der Fläche 38 des Keiles 35 bis zur vollständigen ein spannung des Gegenstandes 32 durch die Normalkraft F (Fig. 8) verschiebt, die ebenfalls proportional der Aktivkraft P' anstieg.
Während des Anlegens der Kraft P' anden Gegenstand 32 bleibt der Keil 35 unbeweglich, weil die Spannkraft der Feder 49 in abhängigkeit vom Winkel # entsprechend gewählt ist.
Nach den Entlasten von der Kraft P' wird der Besbandteil 30 durch den Antrieb für relativen Hin- und Hergang der Gehäusebestandteile in die Ausgangsstellung zurückgebracht. lm Verlaufe dieser Verschiebung kehrt das Keilpaar 33 durch die Spannkraft R' der Feder 49 in seine Ausgangsstellung zurück, wobei es mit seinon Bund 36 gegen das Gehäuse 28 stößt, der Keil 37 aber kehrt ebenfalls unter Einwirkung der Feder 44 bis zum Anschlag des Bundes 45 gecn den Keil 35 zurück.
Die Spannvorrichtung ist zum nächstfolgenden Arbeitsspiel vorbereitet.

Claims

P A T E N T A N S P R ü C H E:

Keilspannvorrichtung zum rutschfesten Einspannen von durch Kräfte belasteten Gegenständen, enthaltend ein Gehäuse mit Tragfläche, welche die den Gegenstand eins@@nnende Kraft aufnimmt, sowie mindestens ein Keilpaar, das aus zwei heilen die sich miteinaixier an einer der keilbildenden Flächen berühren, besteht, bei dem eine keilbildende Fläche mit der Fläche des Gehäuses in Berührung steht, die seiner Tragfläche gegenüber liegt und zur letzteren geneigt ist, und die andere keilbildende Fläehe mit der Oberfläche des eingespannten Gegenstandes in Bertihrung steht, und einen Antrieb zum Hin- und Hergang des Keilpaares und Gehäuses zur Herbeiführung der Berührung zwischen dem Kelipaar und dem Gegenstand, d a d u r c h g e k e n n z e i chn e t, daß der mit dem Gegenstand in Beruhrung stehende Keil (5) mit einem Winkel (#) zwischen seinen keilbildenden Flächen (7, 12) ausgeführt ist, der eine Verschiebung de@ erwähnten Keiles (5) auf der Fläche (8) der Berührung zwischen dem erwähnten Keil und dem ander@n Keil (4) des Keilpaares (3) infolge Einwirkung der Reibungskräfte (T) zwischen den Berührungsflächen (12, 13) des Keiles (5) und des Gegenstandes (14) gewährleistet, welche bei belastung des letzteren durch eine Aktivkraft (P~) auftret@n, und daß der erwähnte Keil (5) verschiebbar in Richtung der @ktivkraft (P) und mit seinem schmalen Ende@in diens Richtung weisend angeordnet ist.
2. Keilspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c b n e t Fdaß sie einen Antrieb aufweist, der auf den mit dem Gegenstand in Berührung stehenden Keil (5) in der Richtung einwirkt, die derjenigon der Wirkung der Aktivkraft (P) auf den Gegenstand entgegengesetzt ist.
3. Keilspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i e h n e t daß als Antrieb ein ständig wirkendes elastisches Glied (17) angewandt ist.
4. Keilspannvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der mit dem Gegenstand in Berübrung stehende Keil (5) zusammengetzt ausgeführt ist, wobei seIn einer Teil (@@) eine abnehmbare Einlage zwecks Änderung der Dicke des Keiles (5) in Richtung der NOrmalen zur Fläche der einzuspannenden Gegenstandes darstellt.
5. Keilspannvorrichtung$ nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ihre direkt@mit dem Gegenstand beim Finspannen in Berührung stehenden Flächen (12) mit einer größeren Krümmung, als diejenige der Oberfläche des Gegenstandes @@ seiner Einspannstelle ausgeführt sind.
6. Feilspannvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ihre direkt mit dem Gegenstand beim Einspannen in Berührung @@ebenden Flächen (12) geriffelt ausgefü@@@@ @@d.
7. K@@@@@@@nnverrichtung nach Auspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie im Falle der Benutzung von mehreren Keilpaaren mit einer Platte (20) versehen ist, bei der die eine Fläche mit den Stirnflächen (24) der Keile (4) in Berührung steht, die mit dem Gehäuse (7) kontaktieren, und die Platte selbst quer zu ihrer Ebene verschiebbar angeordnet ist.
8. Keilspannvornchtung nach Anspruch 1, g e k e n n -z e i c h n e t durch die Ausführung des Gehäuses (28) aus zwei Teilen (29,30), von denen der eine (29) eine Tragfläche und der andere mindestens ein Keilpaar (33) auSweist, wobei ein Antrieb ftir den relativen Hin- und Hergang der erwähnten Teile in Richtung der Normalen zur Tragfläche vorgesehen ist, und die Größe dieses Verschiebohubes (h) diejenige der ursprünglichen ruft (z) zwischen der am Gegenstand (32) bei der Einspanhung anliegenden Oberfläche des Keilpaares (33) und der Oberfläche des Gegenstandes übertrifft.

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