EP1281479B1 - Clamping element with hydraulically operated sliders - Google Patents
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- EP1281479B1 EP1281479B1 EP02102029.2A EP02102029A EP1281479B1 EP 1281479 B1 EP1281479 B1 EP 1281479B1 EP 02102029 A EP02102029 A EP 02102029A EP 1281479 B1 EP1281479 B1 EP 1281479B1
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Definitions
- the invention relates to a clamping element for clamping workpieces, which are already accommodated in their position and positioned where a supportive receptacle is required at any point, with the aid of jaws which are mounted on the workpiece approachable and fixable and mounted on two parallel slide , which are slidably guided in guideways.
- Such a clamping element is made DE 201 00 104 U1 known.
- clamping elements For clamping workpieces clamping elements are used, which fix the workpiece positioned. Labile and longer workpieces require further clamping units, by means of which they are definitely supported at all critical points. These clamping elements must be applied to the workpiece, after this is already fixed in its position. The introduction of such clamping units must be done so that the workpiece at the points where the clamping units come to rest, is not distorted or deformed. This high demands are placed on such clamping elements.
- Clamping elements are usually operated hydraulically.
- the hydraulic pressure is introduced so that the clamping element moves its clamping jaws toward or away from each other.
- Inconsistencies in the hydraulics or in the friction surfaces, which affect the moving parts, can easily lead to tension of the workpieces.
- unstable points on a wide range of workpieces should be stabilized with one element.
- the invention is thus a clamping element with two flexible movable, parallel sliders on which the jaws are placed.
- the clamping jaws are positionally flexible in the manner of tongs to the workpiece.
- two equally large opposing contact forces act on two opposite points on the workpiece.
- the slide 2 u. 3 are provided in the lower region of their contact surfaces with a dovetail-shaped recess 6.
- the jaws 7 u. 8 attached on the sliders 2 u. 3, the jaws 7 u. 8 attached. These clamping jaws are interchangeable and thus adaptable to the respective workpiece. They can be fixed by means of screws 13 and 10 nuts.
- the slide 2 u. 3 are hydraulically driven, via the plunger 9 u. 10 for clamping and by means of plunger 11 u. 12 to relax.
- the plunger 9 u. 10 are in the piston plates 15; 16 arranged so that the force emanating from them directly on the end faces 17; 18, the slider 2; 3 is initiated in this.
- the line of action of the plunger 9, 10 for the slides 2, 3 lies in the guide surfaces within the recesses 4, 5. It is thus a pure longitudinal force introduced without lateral moments, thereby the friction force in the guide surfaces is significantly reduced.
- the slides run smoothly and evenly in their guide surfaces and transmit the force directly to the clamping point 19 and the workpiece 20 without deforming them.
- the result is the workpiece 20 equal oppositely directed forces according to the principle action equal reaction.
- the resulting load moment - clamping force x lever arm a - is determined by the guide surfaces within the recess 4; 5 recorded, wherein the recess 4; 5 corresponds with their guide surfaces in about the case length. These relatively large guide surfaces help to keep the friction forces as low as possible.
- a piston 22 is provided for fixing below the recess 4; This piston 22 is driven separately. It is provided at its head end with a dovetail-shaped wedge piece 23, which is fitted exactly in a recessed in the slide 2, 3 recess 6, in such a way that in the relaxed state, the slide 2; 3 slide past the wedge piece 23 without contact. The slide is guided at its contact surfaces in the recesses 6. The piston 22 is acted upon via the hydraulic connection 25. Its return takes place by means of associated plate springs 24. The provision can be made hydraulically if necessary.
- the piston 22 is acted upon by hydraulic connection 25.
- This piston is pulled down into the housing 1.
- the trained as a wedge piece 23 head is pulled down in the recess 6 and this presses on the side surfaces of the recess 6.
- the clamping element is set so that it remains independent of external forces as well as pressure drop in the hydraulic in its position and thus acts self-locking, this is effected by the configuration of the wedge piece 23.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Spannelement zum Spannen von Werkstücken, die bereits in ihrer positionierten Lage aufgenommen sind und bei denen an beliebigen Stellen eine unterstützende Aufnahme erforderlich ist, mit Hilfe von Spannbacken, die an das Werkstück heranfahrbar und festsetzbar sowie auf zwei parallel geführte Schieber aufgesetzt sind, welche in Führungsbahnen gleitend geführt sind.The invention relates to a clamping element for clamping workpieces, which are already accommodated in their position and positioned where a supportive receptacle is required at any point, with the aid of jaws which are mounted on the workpiece approachable and fixable and mounted on two parallel slide , which are slidably guided in guideways.
Ein solches Spannelement ist aus
Zum Spannen von Werkstücken werden Spannelemente verwendet, die das Werkstück positioniert festsetzen. Labile und längere Werkstücke bedürfen weiterer Spanneinheiten, mittels derer sie an allen kritischen Punkten Lage bestimmt unterstützt werden. Diese Spannelemente müssen an das Werkstück angelegt werden, nachdem dieses bereits in seiner Position festgesetzt ist. Das Heranführen solcher Spanneinheiten muss so erfolgen, dass das Werkstück an den Stellen an denen die Spanneinheiten zur Anlage kommen, nicht verspannt oder verformt wird. Damit sind an solche Spannelemente hohe Anforderungen gestellt.For clamping workpieces clamping elements are used, which fix the workpiece positioned. Labile and longer workpieces require further clamping units, by means of which they are definitely supported at all critical points. These clamping elements must be applied to the workpiece, after this is already fixed in its position. The introduction of such clamping units must be done so that the workpiece at the points where the clamping units come to rest, is not distorted or deformed. This high demands are placed on such clamping elements.
Spannelemente werden in der Regel hydraulisch betätigt. Der hydraulische Druck wird so eingeleitet, dass das Spannelement seine Spannbacken aufeinander zu oder voneinander weg bewegt. Unstimmigkeiten in der Hydraulik oder in den Reibungsflächen, die sich auf die beweglichen Teile auswirken, können leicht zu Verspannungen der Werkstücke führen.Clamping elements are usually operated hydraulically. The hydraulic pressure is introduced so that the clamping element moves its clamping jaws toward or away from each other. Inconsistencies in the hydraulics or in the friction surfaces, which affect the moving parts, can easily lead to tension of the workpieces.
Die bekannten Spannelemente erfüllen diese Forderungen nicht in allen Fällen. Meist werden Sonderlösungen, d.h. dem jeweiligen Anwendungsfall angepasste Einheiten, bevorzugt - Prospekt Römheld Spannsysteme H 4.307 Ausgabe 9-95 -. Das führt zu einer Vielzahl von Bauelementen.The known clamping elements do not meet these requirements in all cases. Usually special solutions, i. units adapted to the respective application, preferred - Prospekt Römheld Spannsysteme H 4.307 Edition 9-95 -. This leads to a variety of components.
Das aus der
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Spannelement so zu gestalten, dass es universell einsetzbar ist, sich selbsttätig allen Gegebenheiten anpasst und darüber hinaus im Spannzustand, unabhängig von äußeren Einflüssen, wie z.B. Druckabfall in der Leitung, seine Spannstellung beibehält. Darüber hinaus sollen labile Stellen an den unterschiedlichsten Werkstücken, mit einem Element stabilisiert werden.It is therefore an object of the invention to design a clamping element so that it is universally applicable, automatically adapts to all conditions and beyond in the clamping state, regardless of external influences, such. Pressure drop in the line, maintains its clamping position. In addition, unstable points on a wide range of workpieces should be stabilized with one element.
Zur Lösung dieses Problems ist das erfindungsgemäße Spannelement durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
- a) die Führungsbahnen sind in Aussparungen des Gehäuses eingelassen,
- b) die Krafteinleitung zur Bewegung der Schieber erfolgt über Plungerkolben, die auf die Stirnseiten der Schieber einwirken und damit einen kurzen Hebelarm zwischen Krafteinleitung und Kraftauswirkung bilden,
- c) die Plungerkolben sind in Kolbenplatten des Gehäuses angeordnet und werden über den gleichen Hydraulikanschluss beaufschlagt
- d) in dem Gehäuse ist unterhalb der Schieber ein senkrecht zur Schieberebene wirkender Kolben eingebracht,
- e) die Schieber sind mit einer Ausnehmung versehen, die keilförmig verläuft,
- f) der Kolben ist am Kopf mit einem Keilstück versehen, das in der Ausnehmung der Schieber gleitend geführt ist,
- g) im Spannzustand sind die Schieber mit ihren am Werkstück anliegenden Spannbacken festsetzbar, indem der Kolben mit Druck beaufschlagt, nach unten in das Gehäuse gezogen wird und damit das Keilstück an seinem Kopf in die Ausnehmung zieht, diese spreizt und die Schieber in die Führungsflächen der Aussparungen presst.
- a) the guideways are embedded in recesses of the housing,
- b) the introduction of force to move the slide takes place via plunger, which act on the end faces of the slide and thus form a short lever arm between force application and force impact,
- c) the plungers are arranged in piston plates of the housing and are acted upon by the same hydraulic connection
- d) in the housing, a piston acting perpendicular to the slide plane is introduced below the slides,
- e) the slides are provided with a recess which runs wedge-shaped,
- f) the piston is provided on the head with a wedge piece, which is slidably guided in the recess of the slide,
- g) in the clamping state, the slide can be fixed with their voltage applied to the workpiece jaws by the piston pressurized, is pulled down into the housing and thus pulls the wedge piece on his head in the recess, this spreads and the slide in the guide surfaces of Recesses pressed.
Der Erfindung liegt somit ein Spannelement mit zwei flexibel beweglichen, parallel angeordneten Schiebern zugrunde auf denen die Spannbacken aufgesetzt sind. Beim Spannvorgang legen sich die Spannbacken positionsflexibel zangenartig an das Werkstück an. Damit wirken zwei gleich große entgegengerichtete Berührungskräfte an zwei gegenüberliegenden Punkten auf das Werkstück ein. Diese beiden Berührungskräfte heben sich in ihrer Wirkung nach dem Prinzip Aktion gleich Reaktion auf und führen damit nicht zu Verformungen oder Verspannungen des Werkstückes.The invention is thus a clamping element with two flexible movable, parallel sliders on which the jaws are placed. During the clamping process, the clamping jaws are positionally flexible in the manner of tongs to the workpiece. Thus, two equally large opposing contact forces act on two opposite points on the workpiece. These two contact forces are equal in their effect according to the principle of action Reaction and thus do not lead to deformation or distortion of the workpiece.
Die Lösung der Aufgabe ist den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche zu entnehmen..The solution of the problem is to be taken from the characterizing features of the claims.
In den Fig. Ist die Erfindung näher beschrieben.
- Fig. 1
- zeigt die Frontansicht
- Fig. 2
- zeigt die Seitenansicht
- Fig. 3
- zeigt eine Draufsicht
- Fig. 4
- zeigt den Schnitt B-B
- Fig. 5
- zeigt den Schnitt A-A
- Fig. 1
- shows the front view
- Fig. 2
- shows the side view
- Fig. 3
- shows a plan view
- Fig. 4
- shows the section BB
- Fig. 5
- shows the section AA
In dem Gehäuse 1 sind zwei parallelgeführte gegenläufige Schieber 2 u. 3 gleitend in Aussparungen 4 u. 5 eingelassen. Die Schieber 2 u. 3 sind im unteren Bereich ihrer Berührungsflächen mit einer schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung 6 versehen. Auf den Schiebern 2 u. 3 sind die Spannbacken 7 u. 8 aufgesetzt. Diese Spannbacken sind auswechselbar und somit dem jeweiligen Werkstück anpassbar. Sie können mittels Schrauben 13 und Nutensteinen 14 festgesetzt werden. Die Schieber 2 u. 3 werden hydraulisch angetrieben, und zwar über die Plungerkolben 9 u. 10 zum Spannen und mittels Plungerkolben 11 u. 12 zum Entspannen.In the
Die Plungerkolben 9 u. 10 sind in den Kolbenplatten 15; 16 so angeordnet, dass die von ihnen ausgehende Kraft unmittelbar an den Stirnseiten 17; 18 der Schieber 2; 3 in diese eingeleitet wird. Damit liegt die Wirkungslinie der Plungerkolben 9;10 für die Schieber 2;3 in den Führungsflächen innerhalb der Aussparungen 4;5. Es wird damit eine reine Längskraft eingeleitet ohne seitliche Momente, dadurch wird die Reibungskraft in den Führungsflächen erheblich vermindert. Die Schieber laufen leichtgängig und gleichmäßig in ihren Führungsflächen und übertragen die Kraft unmittelbar an die Spannstelle 19 und auf das Werkstück 20 ohne diese zu verformen.The plunger 9 u. 10 are in the
Es entstehen am Werkstück 20 gleichgroße entgegengesetzt gerichtete Kräfte nach dem Prinzip Aktion gleich Reaktion. Das sich daraus ergebende Lastmoment - Spannkraft x Hebelarm a - wird von den Führungsflächen innerhalb der Aussparung 4; 5 aufgenommen, wobei die Aussparung 4; 5 mit ihren Führungsflächen in etwa der Gehäuselänge entspricht. Diese relativ großen Führungsflächen tragen dazu bei, dass die Reibungskräfte so gering wie möglich gehalten sind.The result is the workpiece 20 equal oppositely directed forces according to the principle action equal reaction. The resulting load moment - clamping force x lever arm a - is determined by the guide surfaces within the
In dem Gehäuse 1 ist unterhalb der Aussparung 4;5 ein Kolben 22 zum Festsetzen vorgesehen. Dieser Kolben 22 wird separat angesteuert. Er ist an seinem Kopfende mit einem schwalbenschwanzförmigen Keilstück 23 versehen, das exakt in eine im Schieber 2;3 eingelassene Ausnehmung 6 eingepaßt ist, und zwar so, dass im entspannten Zustand die Schieber 2; 3 an dem Keilstück 23 ohne Berührung vorbeigleiten. Die Führung der Schieber erfolgt an deren Berührungsflächen in den Aussparungen 6. Der Kolben 22 wird über den Hydraulikanschluß 25 beaufschlagt. Seine Rückführung erfolgt mittels ihm zugeordneter Tellerfedern 24. Die Rückstellung kann im Bedarfsfall auch hydraulisch erfolgen.In the
Zum Spannen sind die Spannbacken 7; 8 auseinandergefahren, so dass das Werkstück 20 zwischen ihnen leicht aufnehmbar ist. Wird der Hydraulikanschluß 21 freigegeben und der Hydraulikanschluß 26 angesteuert, so werden die Plungerkolben 9; 10 beaufschlagt. Damit schieben sich die Schieber 2; 3 mit ihren Spannbacken 7; 8 auf das Werkstück zu. Sobald einer der Spannbacken am Werkstück 20 anliegt, bleibt er infolge des vom Werkstück ausgehenden Widerstandes stehen und es bewegt sich noch der zweite Schieber bis auch sein Spannbacken am Werkstück anliegt. Nunmehr baut sich die Spannkraft gleichmäßig zwischen den Spannbacken auf und setzt das Werkstück fest. Dieses ausgleichende Heranfahren an das Werkstück ist dadurch gegeben, dass beide Schieber 2;3 mit ihren Plungerkolben 9; 10 an dem gleichen Hydraulikanschluß 26 liegen und somit gleichmäßig beaufschlagt sind. Hat sich der Kraftschluß am Werkstück aufgebaut, wird der Kolben 22 über Hydraulikanschluß 25 beaufschlagt. Dieser Kolben wird dabei nach unten in das Gehäuse 1 gezogen. Der als Keilstück 23 ausgebildete Kopf wird in der Ausnehmung 6 herunter gezogen und drückt hierbei auf die Seitenflächen der Ausnehmung 6. Damit werden die Schieber 2; 3 in die Führungsflächen 27;28 der Aussparungen 4; 5 gepreßt und setzen sich fest. Das Spannelement ist so festgesetzt, dass es unabhängig von äusseren Kräften wie auch bei Druckabfall in der Hydraulik in seiner Stellung verharrt und damit selbsthemmend wirkt, dieses wird durch die Ausgestaltung des Keilstücks 23 bewirkt.For clamping the
Zum Entspannen wird zunächst der Kolben 22 drucklos gemacht und durch seine Tellerfedern 24 wieder in die Ausgangslage gebracht. Damit wird der Anpressdruck für die Schieber in der Ausnehmung 6 aufgehoben. Wird nunmehr der Druck im Hydraulikanschluß 26 freigegeben und gleichzeitig Hydraulikanschluß 21 beaufschlagt, so werden die Plungerkolben 11;12 betätigt und die Schieber 2; 3 in ihre Ausgangsposition zurückgefahren, Das Werkstück 20 ist zur Entnahme freigegeben.
Claims (4)
- Clamping element for clamping workpieces (20) that are already held in their positioned location and for which a supporting uptake is required at certain places, with a housing (1) and with clamping jaws (7, 8) that can be moved up and fixed onto the workpiece, and are set on two parallel slides (2; 3) that are slidingly guided in guideways, characterised in thata) The guideways are sunk-in in openings (4; 5) of the housing (1),b) the input force for moving the slides is effected through plunger pistons (9; 10) that act on the front sides (17; 18) of the slides and thereby form a short lever arm between input force and output force,c) The plunger pistons (9; 10) are located in the piston plates (15; 16) of the housing (1) and are pressurised from the same hydraulic connection,d) a piston (22) that acts at right angles to the plane of the slides is introduced in the housing (1) underneath the slides (2; 3),e) the slides (2; 3) are each provided with a recess (6) extending in a wedge-shaped manner,f) the piston (22) is provided at its head with a wedge (23) that is guided slidingly in the recess (6) of the slides,g) in the clamped state, the slides (2; 3) can be fixed with their clamping jaws (7; 8) in contact with the workpiece, in that pressure is admitted to the piston (22) that is pulled downward into the housing (1), and thereby pulls the wedge (23) at its head into the recesses (6), forces apart the slides (2; 3) and presses them into the guide surfaces (27; 28) of the openings (4; 5).
- Clamping element according to claim 1, characterised in that the slides (2; 3) are equipped with replaceable, attachable clamping jaws (7; 8).
- Clamping element according to claim 1 or 2, characterised in that the wedge (23) is designed such that the slides (2; 3) are fixed in a self-locking manner when clamped.
- Clamping element according to one of claims 1 to 3, characterised in that the slides (2; 3) with their clamping jaws (7; 8) with a force uniformly acting on them are moveable onto the workpiece and cause a force that is uniform on both sides to act on the workpiece, the force fixing the workpiece in its position in an unchanged manner.
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