DE3923556A1 - Cramping for work pieces with irregular surfaces - comprises pair of ball and socket jaws each with flattened surface for gripping object - Google Patents
Cramping for work pieces with irregular surfaces - comprises pair of ball and socket jaws each with flattened surface for gripping objectInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen oder Spannen von Werkstücken zu deren Bearbeitung, deren Berührungskörper eine mit einer Abflachung ver sehene, in einer Kugelpfanne beweglich gelagerte Kugel ist, deren Berührungsfläche zur Anlage am Werkstück eben ist.The invention relates to a device for determining or clamping workpieces for their processing, whose contact body ver with a flattening seen ball, movably mounted in a ball socket is the contact surface for contact with the workpiece is just.
Eine solche Vorrichtung ist bereits aus der EP-B2-00 03 244 bekannt. Sie besteht für die Bestim mung einer ersten Ebene aus drei solche Berührungskör per enthaltenden Bestimmelementen, um das Werkstück in dieser ersten Ebene genau zu bestimmen, während für die zweite und dritte Ebene nur zwei bzw. ein solcher Bestimmelemente erforderlich sind. Die Genauigkeit des Bestimmens durch solche Berührungskörper mit ebenen Be rührungsflächen zur Anlage am Werkstück ist außeror dentlich groß, und auch Unebenheiten am Werkstück, z. B. bei Gußteilen, können nicht zu einem Verrutschen oder Nachgeben führen, wie es bei den früher üblichen Bestimmelementen mit starrer Auflagefläche der Fall war.Such a device is already from the EP-B2-00 03 244 known. It exists for the Bestim a first level from three such touch bodies per containing determination elements to the workpiece in to determine this first level exactly while for the second and third levels only two or one Certain elements are required. The accuracy of the Determined by such contact bodies with flat Be Contact surfaces for contact with the workpiece are exceptional really big, and also unevenness on the workpiece, e.g. B. castings, can not slip or give way, as was the case with the former Determination elements with rigid contact surface the case was.
Solche Berührungskörper können nicht nur als Be stimmelemente eingesetzt werden, sondern auch als Spannelemente zum Niederdrücken des Werkstückes auf die Bestimmelemente angewandt werden, wobei ein Verspannen des Werkstückes aufgrund der Beweglichkeit der in den Kugelpfannen gelagerten Kugeln ausgeschlos sen ist.Such touch bodies can not only be used as Be tuning elements are used, but also as Clamping elements for pressing down the workpiece the determining elements are applied, being a Clamping the workpiece due to the mobility excluded from the balls stored in the ball sockets is.
Sowohl bei der Verwendung solcher Berührungskörper für Bestimmelemente als auch für Spannelemente ist der Schwenkbereich des Berührungskörpers in der Kugel pfanne auf einen verhältnismäßig kleinen Schwenkwinkel beschränkt, weil der Kugelteil der Berührungskörper nicht nur sicher und großflächig in der Kugelpfanne ab gestützt werden muß, sondern auch noch eine Abdichtung der Kugel gegenüber der Kugelpfanne erforderlich ist, so daß die Berührungsfläche des Berührungskörpers nur geringfügig aus der Kugelpfanne vorsteht.Both when using such touch bodies for Determining elements as well as for clamping elements is the Swivel range of the contact body in the ball pan to a relatively small swivel angle limited because the spherical part of the contact body not only safely and extensively in the ball socket must be supported, but also a seal the ball is required opposite the ball socket, so that the touch surface of the touch body only protrudes slightly from the ball socket.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bestimmen oder Spannen von Werk stücken vorzuschlagen, die bei gleicher großflächiger Lagerung einen größeren Schwenkwinkel des Berührungs körpers in der Kugelpfanne zuläßt, um einen größeren Spielraum beim verzugsfreien Bestimmen und Spannen von Werkstücken zu ermöglichen.The present invention is based on the object a device for determining or clamping work propose pieces with the same large area Storage a larger swivel angle of the touch body in the ball socket allows for a larger Scope for the distortion-free determination and clamping of To enable workpieces.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vor richtung der eingangs genannten Art gelöst durch einen sich von der Abflachung in Richtung auf das Werkstück über den gedachten Umfang der Kugel hinaus erstrecken den Ansatz, dessen Mantelfläche etwa den gleichen Durchmesser wie die Abflachung hat und eine Berührungs fläche aufweist, die parallel zur Abflachung verläuft. Durch diese Maßnahme wird nicht nur ein größerer Schwenkwinkelbereich erzielt, sondern gleichzeitig er reicht, daß der Schwenkwinkel des Berührungskörpers be grenzt wird und dieser nicht in die Kugelpfanne hinein gedreht werden kann. Bei der Lösung nach der EP-B2 00 03 244 waren im hinteren Bereich des kugelförmigen Berührungskörpers eine weitere Abflachung und in der Kugelpfanne eine gegenüberliegende Begrenzungsschraube erforderlich.This object is achieved according to the invention in a direction of the type mentioned solved by a from the flattening towards the workpiece extend beyond the imaginary circumference of the ball the approach, the lateral surface of which is approximately the same Diameter as the flattening has and a touch has surface that runs parallel to the flattening. This measure not only makes it a bigger one Achieved swivel angle range, but at the same time he is sufficient that the pivoting angle of the contact body be is bordered and this does not go into the ball socket can be rotated. With the solution according to EP-B2 00 03 244 were spherical in the rear area Contact body a further flattening and in the Ball socket an opposite limiting screw required.
Aus der US-PS 25 93 538 ist bereits ein Werkstück halter bekannt, bei dem in Form eines Kolbens in einer Führung verschiebbar geführte Halterungselemente an der Vorderseite mit verschiedenen Abstützspitzen ver sehen sind, die der Form des Werkstückes angepaßt sind. Einige dieser Abstützspitzen haben eine Trog form, um stangenförmige Werkstücke zu stützen, während eine andere Abstützspitze mit einer ebenen Abstütz platte versehen ist, die über eine Verbindungsstange und ein Kugelgelenk an der Abstützspitze gelagert ist. Die Abstützplatte weist eine gegenüber der Abstütz spitze wesentlich vergrößerte Fläche auf und dient zum großflächigen Abstützen eines Werkstückes.From the US-PS 25 93 538 is already a workpiece known holder, in the form of a piston in a Guide slidably guided bracket elements the front with different support tips see that are adapted to the shape of the workpiece are. Some of these outriggers have a trough shape to support rod-shaped workpieces while another support point with a flat support plate is provided via a connecting rod and a ball joint is mounted on the support tip. The support plate has one opposite the support sharply enlarged area and is used for large-scale support of a workpiece.
Aus der GB-PS 6 89 906 sind Stellschrauben zum Fest klemmen von Werkzeugen in Kohlen-Schürfmaschinen be kannt, bei denen an der Spitze der Stellschraube über ein Kugelgelenk ein Klemmelement schwenkbar gelagert ist. Das Klemmelement weist eine als ringförmige Schneide ausgebildete Klemmfläche auf, um beim Ein schrauben ein Einschneiden in das Werkstück zu be wirken und somit eine besonders feste und gegen Er schütterungen unempfindliche Befestigung zu erreichen. Sollte sich die Klemmschraube durch Erschütterungen dennoch geringfügig lösen, so würde das Klemmelement kippen und zu einer noch stärkeren Verklemmung führen. Es geht hier also nicht etwa um das Erreichen einer hohen Genauigkeit beim Bestimmen oder Spannen eines Werkstückes, sondern lediglich um ein vibrationsfestes Haltern eines Werkzeuges an einer Maschine. From GB-PS 6 89 906 are set screws for the festival clamping tools in coal mining machines knows, where at the top of the set screw a ball joint pivotally mounted a clamping element is. The clamping element has one as an annular Cut out the formed clamping surface in order to screw a cut into the workpiece act and thus a particularly firm and against Er to achieve vibration-resistant attachment. Should the clamping screw shake loosen slightly, so the clamping element tilt and lead to an even stronger jam. So this is not about reaching one high accuracy when determining or clamping a Workpiece, but only a vibration-proof Holding a tool on a machine.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsge mäßen Vorrichtung zum Bestimmen und Spannen von Werkstücken ist dadurch gekennzeichnet, daß die Man telfläche des Ansatzes zylindrisch ausgebildet ist. Dies vereinfacht die Herstellung. Es ist jedoch auch möglich, die Mantelfäche des Ansatzes konkav gekrümmt oder den Ansatz als Kegelstumpf oder umgekehrten Kegelstumpf auszubilden. Der Ansatz kann entweder aus dem Vollen, z. B. durch Drehen und Schleifen, an der Kugel angeformt sein, oder aber die abgeflachte Kugel und der Ansatz werden getrennt voneinander herge stellt und der Ansatz wird dann auf die Abflachung der Kugel aufgeschraubt oder aufgeklebt.An advantageous embodiment of the fiction device for determining and tensioning Workpieces are characterized in that the Man telfläche the approach is cylindrical. This simplifies production. However, it is also possible, the mantle surface of the approach is concave or the approach as a truncated cone or vice versa Form the truncated cone. The approach can be either the full, e.g. B. by turning and grinding on the Ball be molded, or the flattened Ball and the approach are separated from each other represents and the approach is then to flatten the Ball screwed on or glued on.
Der erfindungsgemäße Berührungskörper kann sowohl in einem Bestimmelement als auch in einem Spannelement vorgesehen sein, wobei der Berührungskörper und die Kugelpfanne z. B. an dem vorderen Ende eines ein schraubbaren Kugelelementes angeordnet sind. Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Berührungskörper und die Kugelpfanne an einem Spanneisen angeordnet sind.The contact body according to the invention can be used both in a determining element as well as in a clamping element be provided, the contact body and the Ball socket z. B. at the front end of a screwable ball element are arranged. A another embodiment is characterized in that the touch body and the ball socket on one Tension bars are arranged.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungs beispielen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen naher erläutert.The invention is based on execution examples with reference to the accompanying drawings explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Anordnung zum Bestimmen und Spannen eines Werkstückes unter Anwendung der erfin dungsgemäßen Vorrichtung, einerseits zum Be stimmen und andererseits zum Spannen eines Werkstückes; Figure 1 shows an arrangement for determining and clamping a workpiece using the inventive device according to the invention, on the one hand for loading and on the other hand for clamping a workpiece.
Fig. 2 ein Bestimmelement in der Form eines ein schraubbaren Kugelelementes ähnlich dem Be stimmelement nach Fig. 1; Figure 2 is a determining element in the form of a screwable ball element similar to the Be vote element of FIG. 1.
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Bestimmelement nach Fig. 2 in der Ebene III-III; Fig. 3 is an enlarged section of the determination element of Figure 2 in the plane III-III.
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Spanneisens, teil weise geschnitten, ähnlich dem Spannelement der Anordnung nach Fig. 1 und Fig. 4 is a side view of a clamping iron, partially cut, similar to the clamping element of the arrangement according to Fig. 1 and
Fig. 5 bis 7 weitere Ausführungsformen des Ansatzes. Fig. 5 to 7 show further embodiments of the approach.
Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung zum Bestimmen und Spannen eines Werkstückes 4 weist unter dem Werkstück ein Bestimmelement 2 und oberhalb des Werkstückes ein Spannelement 3 auf. Das Spannelement 3 weist ein Berührungselement in Form einer durch den gedachten Abschnitt einer Kugelkalotte entstandenen, abge flachten Kugel 31 auf, die in einer Kugelpfanne 35 eines Spanneisens 30 schwenkbar gelagert ist. Die Ab flachung 34 der Kugel 31 weist einen zylinderförmigen Ansatz 32 auf, dessen Berührungsfläche 33 parallel zu der Abflachung 34 verläuft und auf dem Werkstück 4 auf liegt. Die Kugelpfanne 35 ist mit einer Dichtung 6 ver sehen, um das Eindringen von Schmutz in die Kugel pfanne 35 zu vermeiden. Außerdem ist auf der rückwärti gen Seite der Kugel 31 in der Kugelpfanne 35 ein Sack loch 5 zur Aufnahme von Schmiermittel vorgesehen.The arrangement shown in FIG. 1 for determining and clamping a workpiece 4 has a determining element 2 below the workpiece and a clamping element 3 above the workpiece. The clamping element 3 has a contact element in the form of an abge flattened ball 31 formed by the imaginary section of a spherical cap, which is pivotally mounted in a ball socket 35 of a clamping iron 30 . From the flat 34 of the ball 31 has a cylindrical projection 32 , the contact surface 33 runs parallel to the flat 34 and lies on the workpiece 4 . The ball socket 35 is seen with a seal 6 to avoid the penetration of dirt into the ball socket 35 . In addition, a sack hole 5 is provided on the rear side of the ball 31 in the ball socket 35 for receiving lubricant.
Ein Stehbolzen 8 ist in eine Fußplatte 10 der Anord nung 1 eingeschraubt; darüber hinaus ist ein Gegen lager 9 zur Abstützung des Spanneisens 30 vorgesehen, das auch als hydraulischer Kolben ausgeführt sein kann. Das Spannen des Werkstückes 4 erfolgt durch Fest ziehen einer Mutter 7.A stud 8 is screwed into a base plate 10 of the arrangement 1 ; In addition, a counter bearing 9 is provided for supporting the clamping iron 30 , which can also be designed as a hydraulic piston. The workpiece 4 is clamped by tightening a nut 7 .
Das Bestimmelement 2 besteht in der Anordnung 1 nach Fig. 1 aus einem Kugelelement, das auf der Oberseite ebenfalls einen vorstehenden Berührungskörper 21 in Form einer abgeflachten Kugel aufweist, wobei auf der Abflachung ebenfalls - wie bei dem Spannelement 3 - ein Ansatz 22 angebracht ist, der eine Berührungs fläche 23 zur Auflage des Werkstückes 4 aufweist.The determining element 2 in the arrangement 1 according to FIG. 1 consists of a spherical element, which likewise has a protruding contact body 21 in the form of a flattened sphere on the upper side, an attachment 22 likewise being attached to the flattening, as in the case of the clamping element 3 , which has a contact surface 23 for supporting the workpiece 4 .
Fig. 2 zeigt ein Kugelelement 20 mit Gewindeschaft 27, mit dem es unter Ansetzen eines Werkzeuges an einem Sechskant 26 in die Fußplatte 10 (s. Fig. 1) einge schraubt wird. Fig. 2 shows a spherical element 20 with a threaded shaft 27 , with which it is screwed into the foot plate 10 (see FIG. 1) using a tool on a hexagon 26 .
In Fig. 3 ist das Kugelelement 20 von Fig. 1 und 2 im Detail zu sehen und soll nachstehend im einzelnen erläutert werden. Im oberen Abschnitt weist das Kugel element 20 eine Kugelpfanne 25 auf, in der die mit der Abflachung 24 versehene Kugel 21 schwenkbar gelagert ist. Auch hier sind - ähnlich wie bei dem Spannelement 3 der Fig. 1 - eine Dichtung 6 sowie ein Sackloch 5 für das Schmiermittel vorgesehen.In FIG. 3, 1 is the ball element 20 of Fig. 2 and see in detail and will be explained in detail below. In the upper section, the ball element 20 has a ball socket 25 , in which the ball 21 provided with the flattened portion 24 is pivotably mounted. Here too - similar to the tensioning element 3 of FIG. 1 - a seal 6 and a blind hole 5 are provided for the lubricant.
Aus Fig. 3 wird nun besonders deutlich, daß der auf der Abflachung 24 angeordnete, zylindrische Ansatz 22 mit seiner Berührungsfläche 23 weiter aus dem Bereich der Kugelpfanne 25 des Kugelgehäuses hervorsteht, so daß ein Verschwenken der Kugel 21 um einen größeren Schwenkwinkel 11 möglich ist, als es bei einer Ab flachung 24 ohne darauf angeordnetem Ansatz 22 möglich wäre. Entscheidend ist, daß auch bei vollem Schwenk winkel ein auf der Berührungsfläche liegendes Werk stück 4 in Verlängerung der Berührungsfläche 23 nicht gegen die Begrenzungen des die Kugelpfanne 25 umgeben den Kugelgehäuses des Kugelelementes 20 stößt.From Fig. 3 it is now particularly clear that the arranged on the flat 24 , the cylindrical projection 22 with its contact surface 23 protrudes further from the region of the ball socket 25 of the ball housing, so that pivoting of the ball 21 by a larger pivot angle 11 is possible, than it would be possible at a flat 24 from 22 without an approach arranged thereon. It is crucial that even at full swivel angle a piece of work lying on the contact surface 4 in extension of the contact surface 23 does not meet the limits of the ball socket 25 surrounding the ball housing of the ball element 20 .
Ein ähnlicher Aufbau ergibt sich bei der Halterung des Berührungskörpers in Form einer abgeflachten Kugel 31 im Spanneisen 30, wie Fig. 4 zeigt. Hier ist außerdem dargestellt, daß das Spanneisen 30 an der Vorderseite verhältnismäßig schlank ausgeführt sein kann, weil auf der Rückseite der Kugel 31 lediglich ein Sackloch 5 zwecks Schmierung, aber keine Arretiermöglichkeit zur Begrenzung des Schwenkwinkels der Kugel 31 vorgesehen sein muß. Die Oberkante 36 des Spanneisens 30 kann ab geschrägt sein, während sie zu den Seiten hin außer halb des Bereiches der Kugelpfanne 35 noch flacher ab geschrägt sein kann.A similar structure results when the contact body is held in the form of a flattened ball 31 in the clamping iron 30 , as shown in FIG. 4. It is also shown here that the tensioning iron 30 on the front can be made relatively slim, because on the back of the ball 31 only a blind hole 5 for lubrication, but no locking possibility for limiting the pivoting angle of the ball 31 must be provided. The upper edge 36 of the clamping iron 30 can be beveled, while it can be beveled even more flat from the sides outside half of the area of the ball socket 35 .
Während in den Ausführungsbeispielen die auf die Ab flachungen 24 bzw. 34 aufgesetzten Ansätze 22 bzw. 32 zylindrisch ausgebildet sind, ist es auch möglich, diesen eine andere Form zu geben. Wesentlich ist nur, daß sie zum Erreichen eines größeren Schwenkwinkels über den gedachten Umfang der vollen Kugel vorstehen. Solche Beispiele sind in den Fig. 5 bis 7 darge stellt.While in the exemplary embodiments from the flats 24 and 34 from the approaches 22 and 32 are cylindrical, it is also possible to give them a different shape. It is only important that they protrude beyond the imaginary circumference of the full ball to achieve a larger swivel angle. Such examples are shown in FIGS . 5 to 7 Darge.
In dem Beispiel nach Fig. 5 ist auf einer entsprechen den Abflachung 34a der Kugel 31a ein Ansatz 32a mit einer konkav gekrümmten Mantelfläche angeordnet und bildet eine Berührungsfläche 33a. In den Beispielen nach den Fig. 6 und 7 sind auf entsprechenden Abflachungen 34b bzw. 34c Ansätze 32b bzw. 32c in Form eines umgekehrten Kegelstumpfes bzw. eines Kegel stumpfes vorgesehen und bilden eine Berührungsfläche 33b bzw. 33c.In the example according to FIG. 5, an attachment 32 a with a concavely curved lateral surface is arranged on a corresponding flattening 34 a of the ball 31 a and forms a contact surface 33 a. In the examples according to FIGS. 6 and 7 approaches 32 b and 32 c are provided on corresponding flats 34 b and 34 c in the form of an inverted truncated cone or a truncated cone and form a contact surface 33 b or 33 c.
Die in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Berührungskörper 21, 31, 31a, 31b, 31c können entweder, z. B. durch Drehen und Schleifen, aus dem Vollen herausgearbeitet werden, oder der Kugelteil wird getrennt hergestellt und der Ansatz 22, 32, 32a, 32b bzw. 32c aufgesetzt. The touch body 21 , 31 , 31 a, 31 b, 31 c shown in FIGS. 1 to 7 can either, for. B. by turning and grinding, be worked out from the solid, or the ball part is made separately and the approach 22 , 32 , 32 a, 32 b and 32 c put on.
Das Befestigen des Ansatzes auf dem Kugelteil kann ent weder durch Verschrauben oder durch Verkleben er folgen, wobei im ersteren Fall natürlich entsprechende Verschraubungsmittel vorgesehen sein müssen.The attachment of the approach on the ball part can ent neither by screwing or gluing it follow, in the former case of course corresponding Bolting means must be provided.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |