Die Erfindung betrifft eine Schnellspann-Einrichtung mit Hohlnippel nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Derartige Schnellspann-Einrichtungen werden zur Spannung von Werkstück tragenden Paletten verwendet, auf denen die Werkstücke zwecks Bearbeitung eingespannt sind. Ebenso kann eine derartige Schnellspann-Vorrichtung für sämtliche Kupplungs- und Verriegelungszwecke verwendet werden, bei denen es darum geht, zwei voneinander getrennte Teile schnell lösbar und fest verriegelbar miteinander zu verbinden.The invention relates to a quick-release device with hollow nipple afterThe preamble of claim 1. Such quick-clamping devicesare used for tensioning workpiece-carrying pallets on whichthe workpieces are clamped for machining. Likewise, aSuch quick-release device for all clutch andLocking purposes are used, which are twoseparate parts quickly releasable and firmly locked togetherconnect.
Mit dem Gegenstand der US 5190 272 ist es bekannt, einen so genannten Hohlnippel mit der Spanneinrichtung schnell lösbar und formschlüssig zu verbinden. Der Hohlnippel besteht hierbei aus einem topfförmigen Teil mit einer inneren, nach unten offenen zentralen Ausnehmung, an deren Innenumfang ein gehärteter Ring angeschraubt ist, der Schrägflächen für die Anlage entsprechender Verriegelungskörper ausbildet.With the subject of US 5190 272 it is known, a so-calledHollow nipple with the clamping device quickly detachable and form-fittingconnect. The hollow nipple here consists of a cup-shaped part with ainner, downwardly open central recess, at its inner circumferencehardened ring is screwed, the inclined surfaces for the plantcorresponding locking body forms.
Die dazugehörende Verriegelungsvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem zentralen unter Einwirkung eines Druckmediums verschiebbar in einem zentralen Innengehäuse angeordneten Kolben, der federbelastet in seiner hochgefahrenen und verriegelten Stellung gehalten ist.The associated locking device consists essentially of acentral under the action of a pressure medium displaceable in a centralInner housing arranged piston, the spring loaded in its raisedand locked position is held.
Die der Verriegelung dienenden Wälzkörper sind in einem Kugelkäfig gehalten.The locking elements serving rolling elements are held in a ball cage.
Nachteil der bekannten Schnellspann-Einrichtung ist, dass der Innenraum der Spanneinrichtung nicht von Einbauten frei ist. Vielmehr ist bei dieser Druckschrift der gesamte Innenraum durch die zentral angeordnete Schnellspann-Einrichtung verlegt. Damit besteht aber der Nachteil, dass eine mittlere Durchführung für durchgehende, zu bearbeitende Werkstücke nicht vorhanden ist. Ferner besteht der Nachteil, dass eine derartige Anordnung nicht als Mediumskupplung verwendet werden kann, weil eine zentrale Durchgangsbohrung, durch welche die zu kuppelnden Medien geführt werden könnte, fehlt.Disadvantage of the known quick-release device is that the interior of theClamping device is not free of internals. Rather, in this documentthe entire interior through the centrally arranged quick-release devicelaid. But there is the disadvantage that an average implementation forcontinuous, to be machined workpieces is not available. It also existsthe disadvantage that such an arrangement not as a medium clutchcan be used because a central through hole through which thelacking in media to be linked.
Neben der Verwendung vieler unterschiedlicher Teile, welche die Herstellung und den Unterhalt der bekannten Spann-Einrichtung aufwändig macht, besteht der weitere Nachteil, dass der Hohlnippel nur ungenügend auf der zentralen Spanneinrichtung gespannt ist.In addition to the use of many different parts, which the manufacture andmakes the maintenance of the known clamping device consuming, consists ofAnother disadvantage that the hollow nipple insufficient on the centralClamping device is stretched.
Dies liegt zum einen daran, dass relativ kleine Wälzkörper als Sperrverriegelungsmittel verwendet werden. Es können deshalb nur relativ klein dimensionierte Wälzkörper verwendet werden, weil ein Kugelkäfig zur Halterung dieser Wälzkörper notwendig ist und dieser Kugelkäfig die maximal verwendete Größe der zu verwendenden Wälzkörper bei gegebenem Einbauraum begrenzt.This is due to the fact that relatively small rolling elements thanLock locking means can be used. It can therefore be relatively smalldimensioned rolling elements are used because a ball cage for mountingThis rolling element is necessary and this ball cage the maximum usedSize of the rolling elements to be used limited for a given installation space.
Damit besteht aber der weitere Nachteil, dass wegen der Verwendung nur kleindimensionierter Wälzkörper auf diese Wälzkörper (insbesondere Kugeln) eine sehr hohe Flächenpresskraft wirkt. Die Kugeln müssen daher in sich durchgehärtet sein und sind beispielsweise als Kugellagerkugeln ausgebildet, was mit einem hohen Herstellungspreis erkauft werden muss.But there is the further disadvantage that because of the use onlysmall-dimensioned rolling elements on these rolling elements (in particular balls) avery high surface pressure acts. The bullets must therefore be in themselvesbe through hardened and are formed, for example, as ball bearing balls, whichmust be bought with a high production price.
Wegen der Verwendung derartig klein dimensionierter Kugeln besteht der weitere Nachteil, dass auch die entsprechenden Kugelbahnen, mit denen die Kugeln zusammenwirken, durchgehärtete Bahnen sein müssen. Dies gilt insbesondere für den die Schräge aufweisenden Ring am Innenumfang des Hohlnippels bei der US 5,190,272. Dieser Ring muss aus gehärtetem Werkzeugstahl sein und als gesondertes Teil am Innenumfang des zu spannenden Hohlnippels angeschraubt werden. Damit besteht der Nachteil, dass wegen der Verbindung dieser beiden Teile ein Fertigungsfehler und evtl. auch zusätzlich ein Montagefehler entstehen kann, der zu einer unpräzisen Spannung des Hohlnippels auf der zentralen Spanneinrichtung führt.Because of the use of such small sized balls is the otherDisadvantage that also the corresponding ball tracks with which the ballsinteract, must be through hardened webs. This is especially truefor the slope having the ring on the inner circumference of the hollow nipple in theUS 5,190,272. This ring must be made of hardened tool steel and asSeparate part screwed on the inner circumference of the exciting hollow nipplebecome. This has the disadvantage that because of the connection of these twoParts a manufacturing error and possibly also an additional assembly errorcan lead to an imprecise tension of the hollow nipple on the centralClamping device leads.
Im übrigen ist bei dieser bekannten Schnellspann-Einrichtung der Nachteil gegeben, dass der verwendete Kraftspeicher (eine Schraubendruckfeder) nicht ausreicht, die Verriegelungskraft auf die entsprechenden Wälzkörper und die zugeordneten Schrägen am gegenüberliegenden Teil des Hohlnippels aufzubringen. Es ist vielmehr ein im zentralen Innenteil ein unter der Wirkung eines Druckmediums verschiebbarer Kolben vorhanden, der sowohl in der verriegelten Stellung unter Druckmittel verriegelt gehalten wird als auch mit dem entgegengesetzt eingeleiteten Druckmittel entriegelt werden kann. Dies ist mit dem Nachteil verbunden, dass sich im verriegelten Zustand bei Wegfall des Druckmittels die Verriegelung unbeabsichtigt löst und zu schweren Beschädigungen der auf dem Hohlnippel evtl. gehalterten Teile führen kann, wenn diese Teile gerade bearbeitet werden.Moreover, in this known quick-release device is the disadvantagegiven that the used energy storage (a helical compression spring) is notsufficient, the locking force on the corresponding rolling elements and theassociated slopes on the opposite part of the hollow nippleapplied. It is rather a in the central inner part under the effecta pressure medium displaceable piston present, both in thelatched position is kept locked under pressure medium as well as with thecan be unlocked opposite introduced pressure medium. This is withconnected to the disadvantage that in the locked state in the absence of thePressure fluid releases the lock unintentionally and too heavyDamage to the hollow nipple possibly supported parts can lead, ifthese parts are being edited.
Im übrigen ist eine derartige Einrichtung für eine drehende Bearbeitung (drehendes Spannfutter) nicht geeignet, denn bei Wegfall der Druckölversorgung für die Verriegelung würde dann dieses Teil abgeschleudert und zu schweren Beschädigungen in der Umgebung führen.Incidentally, such a device for a rotary machining(rotating chuck) not suitable, because if the pressure oil supplyfor locking then this part would be thrown off and too heavyDamage to the environment.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde eine Schnellspann-Einrichtung mit Hohlnippel der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass der zentrale Innenraum von Einbauten freigehalten wird.The invention is therefore the object of a quick-clamping devicewith hollow nipple of the type mentioned in such a way that the centralInterior of internals is kept free.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die dem Hohlnippel zugeordnete Verriegelungsvorrichtung radial auswärts einer zentralen Ausnehmung angeordnet ist und sich im Wesentlichen axial unterhalb der der Verriegelung dienenden Wälzkörper befindet.To achieve the object, the invention is characterized in thatthat the hollow nipple associated locking device radially outwarda central recess is arranged and substantially axiallylocated below the locking element serving rolling elements.
Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich also der wesentliche Vorteil, dass auf eine zentrale Spannvorrichtung nach dem Gegenstand der US 5 190 272 verzichtet wird und statt dessen die gesamte Verriegelungsvorrichtung nun radial auswärts außerhalb einer freigehaltenen Ausnehmung verlegt wird.With the given technical teaching, therefore, there is the essential advantagethat on a central clamping device according to the subject of US 5,190,272is omitted and instead the entire locking device now radialis moved outwardly outside a freed recess.
Hierbei wird es bevorzugt, wenn die gesamte Verriegelungsvorrichtung im Zwischenraum zwischen zwei miteinander verbundenen Teilen angeordnet ist, nämlich einem Unterteil und einem oberen, mit dem Unterteil lösbar verbundenen Zentrierteil.In this case, it is preferable if the entire locking device inSpace is arranged between two interconnected parts,namely a lower part and an upper, releasably connected to the lower partCentering.
Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Es kann auch vorgesehen sein, dass das besagte Zentrierteil mit dem Unterteil fest und werkstoffeinstückig miteinander verbunden ist oder dass die beiden Teile in irgendeiner anderen Weise eine miteinander verbindbare Trennlinie aufweisen.However, the invention is not limited thereto. It can also be providedthat the said centering part with the lower part fixed and material einstückigis connected to each other or that the two parts in any otherWay have a connectable dividing line.
Wesentlich ist hierbei nur, dass insgesamt die Verriegelungsvorrichtung nun radial auswärts einer zentralen Ausnehmung nach außen hin verlegt ist und mit Wälzkörpern zusammenarbeitet, die bevorzugt ohne Kugelkäfig arbeiten.It is essential only that overall the locking device now radialoutwardly of a central recess is routed outwards and withRolling cooperates, preferably working without ball cage.
Damit besteht der weitere Vorteil, dass relativ großdimensionierte Wälzkörper verwendet werden können, weil ein entsprechender Einbauraum, der für die Anordnung eines Kugelkäfigs notwendig wäre, erfindungsgemäß entfällt.This has the further advantage that relatively large-sized rolling elementscan be used because of an appropriate installation space for theArrangement of a ball cage would be necessary according to the invention deleted.
Als Wälzkörper können alle beliebigen rotationssymmetrischen Körper verwendet werden, wie z. B. auch Sechskantkörper, tonnenförmige Körper, Ellipsoide und dergleichen mehr. Wenn also in der folgenden Beschreibung der Einfachheit halber der Wälzkörper als Kugel beschrieben wird, ist dies nicht einschränkend zu verstehen.As rolling elements, any rotationally symmetrical body can be usedbe such. As well as hexagonal body, barrel-shaped body, ellipsoids andsuch more. So if in the following description of simplicityis described as a ball of the rolling elements, this is not limiting tounderstand.
Bei der Verwendung derartiger Kugeln besteht der Vorteil, dass wegen der Verwendung großdimensionierten Kugeln diesen nun aus einem kostengünstigen Material hergestellt werden können. Auf die Verwendung von hochwertigen und teuren Kugellagerkugeln kann verzichtet werden. Es reicht aus, relativ kostengünstige Kugeln mit gehärteter Oberfläche zu verwenden. Auf ein durchgehärtetes, teures Material kann verzichtet werden.When using such balls has the advantage that because of theUsing large-sized balls these now from a cost-effectiveMaterial can be produced. On the use of high quality andexpensive ball bearing balls can be dispensed with. It's enough, relativelyUse inexpensive balls with hardened surface. To aThrough-hardened, expensive material can be dispensed with.
Weiterer Vorteil der Verwendung großdimensionierter Wälzkörper ist, dass auch die gegenüberliegenden Bahnen, auf denen die Kugeln zur Anlage kommen ebenfalls nicht als separate Teile durchgehärtet ausgebildet sein müssen, sondern es können die in der Konstruktion vorhandenen Bahnen verwendet werden, ohne dass es der Montage separater, durchgehärteter Laufbahnen bedarf, wie es bei der US 5 190 272 der Fall war.Another advantage of using large-dimensioned rolling elements is that toothe opposite tracks on which the balls come to restalso need not be hardened as separate parts,but it can be used in existing tracks in the constructionwithout having to install separate, through-hardened tracksrequired, as was the case in US 5,190,272.
Damit reicht es aus, beispielsweise die im Unterteil angeordnete Bahn, welche die Schrägfläche die lastübertragende Anlage des Wälzkörper bildet, nur mit einer Oberflächenhärtung auszubilden, während das übrige Material dieses Unterteils aus einem kostengünstigen Metallmaterial ausgebildet sein kann.Thus it is sufficient, for example, arranged in the lower part of the web, which theSloping surface forms the load-transmitting system of the rolling element, with only oneForm surface hardening, while the remaining material of this basecan be formed from a low-cost metal material.
Gleiches gilt im übrigen auch für das Zentrierteil, das der besagten, unten liegenden Bahn im Unterteil eine entsprechende - relativ horizontal ausgebildete Laufbahn - gegenüberstellt. Auch diese Laufbahn muss nur in der Oberfläche gehärtet sein und es kann auf eine Durchhärtung des gesamten Zentrierteils verzichtet werden.Incidentally, the same applies to the centering part, the said, belowlying track in the lower part of a corresponding - relatively horizontally formedCareer - facing. Also this career only has to be in the surfacebe hardened and it can be on a hardening of the entire centering partbe waived.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung relativ groß dimensionierter Kugeln, die frei auf Laufbahnen im Zwischenraum zwischen dem Zentrierteil, dem Unterteil und einem im Unterteil verschiebbar angeordneten Kolben geführt sind, ist, dass nun derartige Kugeln dicht an dicht am Umfang verteilt auf diesen Laufbahnen angeordnet sein können und daher eine große Anzahl von Kugeln verwendet werden kann, weil diese käfiglos geführt sind.Another advantage of using relatively large sized balls that are freeon raceways in the space between the centering, the lower part anda piston arranged displaceably in the lower part are guided, that is nowsuch balls close to the circumference distributed on these trackscan be arranged and therefore uses a large number of ballscan be, because they are without cages.
Bei der Führung von Kugeln in Käfigen ist es nicht möglich, eine derartig große Anzahl von Kugeln auf dem gleichen Außendurchmesser anzuordnen wie vergleichsweise bei der Erfindung, so dass wegen der Möglichkeit der Verwendung von mehr und größer dimensionierten Kugeln auch eine entsprechend höhere Klemmkraft auf den Hohlnippel erzielt wird.When guiding balls in cages, it is not possible to have such a large oneHow to arrange number of balls on the same outer diametercomparatively in the invention, so that because of the possibility ofUse of larger and larger sized balls also onecorrespondingly higher clamping force is achieved on the hollow nipple.
Bei der US 5 190 272 bestand im übrigen der Nachteil, dass die gesamte Klemmkraft über den Kugelkäfig übertragen wurde, nämlich von einer innenliegenden Schräge des zentralen Innenkolbens über den Kugelkäfig auf eine außen liegende Schräge im Hohlnippel, was mit einer dementsprechenden ungünstigen Lastübertragung über den Kugelkäfig verbunden ist.In the US 5,190,272, moreover, there was the disadvantage that the entireClamping force has been transmitted through the ball cage, namely of ainner slope of the central inner piston on the ball cage on aoutside slope in the hollow nipple, what with a correspondingunfavorable load transfer is connected via the ball cage.
Die größte Klemmkraft wird also über den schwächsten Teil (nämlich den Kugelkäfig) übertragen.The largest clamping force is thus over the weakest part (namely theBall cage) transmitted.
Die Führungsbohrung im Kugelkäfig nach der US 5 190 272 muss im übrigen hochpräzise geschliffen werden, um eine genaue, lastübertragende Zuordnung von Kugelkäfig, Schräge im Hohlnippel und Schräge am zentralen Kolben zu ermöglichen. Wird nur geringfügig von dieser gegenseitigen Zuordnung der drei Teile abgewichen, greifen ein oder mehrere Kugeln nicht mehr und in diesem Umfangsbereich wird eine Klemmwirkung nicht mehr erzielt. Daher besteht der Nachteil, dass eventuell in bestimmten Umfangsbereichen die Klemmwirkung auf den Hohlnippel aufgehoben oder stark beeinträchtigt ist, wodurch die Klemmung des Hohlnippels insgesamt unsicher, azentrisch und ungenau wird.The guide bore in the ball cage according to US 5,190,272 must otherwisebe precision ground to an accurate, load-bearing assignmentfrom ball cage, bevel in the hollow nipple and bevel on the central piston toenable. Is only slightly different from this mutual assignment of the threeParts deviated, grab one or more balls and no longer in thisPeripheral area is no longer achieved a clamping effect. Therefore, there is theDisadvantage that possibly in certain peripheral areas on the clamping actionthe hollow nipple is lifted or severely impaired, causing the clampingThe hollow nipple as a whole is uncertain, eccentric and inaccurate.
Hier greift die Erfindung ein, die aufgrund der Verwendung von frei geführten Wälzkörpern, die auf Laufbahnen angeordnet sind, eine hohe Klemmkraft auf kleinem Raum erzielt. Die hochgenaue Zuordnung von drei unterschiedlichen Teilen entfällt nun, weil sich die Wälzkörper auf einander zugeordneten Schrägen zwischen dem Unterteil, dem Verriegelungskolben und dem Zentrierteil selbsttätig zentrieren, ohne dass es einer besonderen Führung bedarf.Here the invention intervenes, due to the use of free-guidedRolling elements, which are arranged on tracks, a high clamping forceachieved in a small space. The highly accurate assignment of three differentParts now omitted, because the rolling elements on mutually associated slopesbetween the lower part, the locking piston and the centering part automaticallycenter without requiring special guidance.
Die Kugeln zentrieren sich in ihren Laufbahnen selbsttätig zu den drei genannten Schrägen.The balls are centered in their careers automatically to the three mentionedObliques.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht darauf beschränkt, die Kugeln dicht an dicht, zum Beispiel mit einem geringen Spiel von einem Millimeter am Umfang verteilt anzuordnen; es können auch abstandshaltende Mittel zwischen den Kugeln verwendet werden. Die Kugeln können beispielsweise mit dazwischenliegenden Stiften auf Abstand gehalten werden oder sie können auch auf einem Draht, auf einem Federring oder dergleichen angeordnet werden, um ebenfalls hierdurch einen bestimmten Abstand in Umfangsrichtung zu halten.The invention is of course not limited to the balls tightdense, for example, with a small clearance of one millimeter on the circumferenceto arrange distributed; it can also be space between the fundsBalls are used. The balls can be used, for exampleintervening pins are kept at a distance or they can toobe placed on a wire, on a spring washer or the likealso hereby to keep a certain distance in the circumferential direction.
Ebenso kann es vorgesehen sein, dass die Kugeln in einem elastomeren Ring einvulkanisiert sind, wobei dieser Ring die Kugeln selbst auf Abstand hält, selbst aber keine Kraft überträgt. Die Kugeln haben dann ein in radialer Richtung weisendes Spiel und zusätzlich noch ein Spiel in Umfangsrichtung.It may also be provided that the balls in an elastomeric ringvulcanized, this ring keeps the balls themselves at a distance, evenbut no power transfers. The balls then have one in the radial directionpointing game and additionally a game in the circumferential direction.
Die Kugeln können im übrigen auch durch Schraubenfedern auf Abstand gehalten werden, die jeweils in den Kugelzwischenräumen angeordnet sind und die sich zwischen jeweils benachbarten Kugeln abstützen.Incidentally, the balls can also be kept at a distance by coil springsbe, which are respectively arranged in the interspaces and the ballsupported between each adjacent balls.
Im übrigen war bei der US 5 190 272 die Zentrierung des Hohlnippels zu der zentralen Spanneinrichtung ungünstig, weil der Hohlnippel eine radial einwärts gerichtete Schräge aufweist, an der die Verriegelungskugel anliegt. Im Verriegelungszustand neigt daher der topfförmige Rand des Hohlnippels dazu, radial nach außen verdrängt zu werden. Dadurch wölbt sich jedoch die Deckfläche des Hohlnippels in unerwünschter Weise nach innen, was zu einer verminderten Bearbeitungsgenauigkeit der auf dem Hohlnippel angeordneten und zur Bearbeitung vorgesehenen Werkstücke führt.Incidentally, in the US 5 190 272, the centering of the hollow nipple to thecentral clamping device unfavorable, because the hollow nipple is a radially inwarddirected slope has, against which the locking ball. in theLocking state therefore tends the cup-shaped edge of the hollow nipple,to be displaced radially outwards. As a result, however, the top surface bulgesof the hollow nipple undesirably inward, resulting in a diminishedProcessing accuracy of arranged on the hollow nipple and theProcessing provided workpieces leads.
Es fehlt im übrigen an einer stabilen, lastübertragenden Fläche zwischen dem Hohlnippel und der zentralen Einspanneinrichtung, was bei hohen, auf den Hohlnippel wirkenden Bearbeitungskräften zu einer unerwünschten Durchbiegung des Hohlnippels führen kann.Incidentally, it lacks a stable, load-transmitting surface between theHollow nipple and the central clamping device, resulting in high, on theHollow nipple acting machining forces to an undesirable deflectionof the hollow nipple can lead.
Weiterhin ist nachteilig, dass die Auflagefläche zwischen dem Hohlnippel und der zentralen Einspanneinrichtung radial nach außen abgeschrägt ist. Wenn also durch die Einspannung des Hohlnippels der ohnedies topfförmige Rand sich nach außen verwölbt und radial nach außen verdrängt wird, führt die schräg nach außen gerichtete Auflagefläche zwischen dem umlaufenden Rand des Hohlnippels und dem zugeordneten Rand der zentralen Einspanneinrichtung noch zusätzlich zu einer Verstärkung der Aufwölbung.A further disadvantage is that the bearing surface between the hollow nipple and thecentral clamping device is bevelled radially outward. If soby the clamping of the hollow nipple of the anyway cup-shaped edge afterwarped outside and displaced radially outwards, which leads obliquelyoutwardly directed bearing surface between the peripheral edge of theHollow nipples and the associated edge of the central clamping device yetin addition to a reinforcement of the bulge.
Eine entsprechende zentrale Druckkraft auf die Deckfläche des Hohlnippel führt also zu einer unerwünschten Durchbiegung der Mittenwandung des Hohlnippels und zu einer radial auswärts gerichteten Aufspreizung des topfförmigen Randes. Damit besteht aber auch das Problem, dass der Hohlnippel sich nicht ordentlich auf der zentralen Einspannvorrichtung zentrieren kann, weil die Aufwölbung des umlaufenden Randes in unterschiedlichen Umfangsbereichen durchaus unterschiedlich sein kann.A corresponding central pressure force on the top surface of the hollow nipple leadsSo to an undesirable deflection of the middle wall of the hollow nippleand to a radially outward spreading of the cup-shaped edge.But there is also the problem that the hollow nipple is not neatcan center on the central jig, because the bulge of thecircumferential edge in different peripheral areas certainlycan be different.
Diese Aufweitung wird insbesondere durch den Reibungskoeffizienten zwischen den aufeinanderliegenden Flächen des umlaufenden Randes und dem zugeordneten, umlaufenden Rand der zentralen Einspannvorrichtung bestimmt. Sind einige Umfangsbereiche durch Öl verschmutzt und andere nicht, entsteht ein unterschiedlicher Reibungskoeffizient, wodurch sich der gesamte Hohlnippel verkantet auf der zentralen Einspannvorrichtung zentriert.This widening is in particular due to the coefficient of friction betweenthe superimposed surfaces of the peripheral edge and theassociated peripheral edge of the central chuck determined.If some peripheral areas are contaminated by oil and others are not, a resultdifferent coefficient of friction, resulting in the entire hollow nipplecanted centered on the central chuck.
Die schräg aufeinanderliegenden Flächen haben also in unerwünschter Weise eine Gleitlagerwirkung, die dazu führt, dass sich der Hohlnippel entsprechend den Bearbeitungskräften, die auf ihn wirken, verkantet und ungleichmäßig auf der zentralen Einspannvorrichtung zentriert.The obliquely superposed surfaces thus have an undesirable mannera sliding bearing effect, which causes the hollow nipple according to theMachining forces that act on him, tilted and uneven on thecentral clamping device centered.
Weil bei der US 5 190 272 der Innenraum nicht von Einbauten freigehalten werden kann, besteht der Nachteil, dass eine derartige Anordnung auch nicht für die Kupplung von Schläuchen verwendet werden kann, bei denen es darum geht, zwei Medienströme flüssigkeitsleitend miteinander zu verbinden.Because in the US 5 190 272 the interior is not kept free of internalscan be, there is the disadvantage that such an arrangement also not forthe coupling of hoses can be used which is aboutto connect two media streams in a fluid-conducting manner.
Ebenso kann diese Anordnung nicht für eine drehende Bearbeitung verwendet werden, bei der es darum geht, durch die zentrale, offene und durchgehende Ausnehmung ein zu bearbeitendes Werkstück, einen Stangenlader oder dergleichen hindurchzuführen.Likewise, this arrangement can not be used for a rotary machiningbe it through the central, open and end-to-endRecess a workpiece to be machined, a bar loader orto pass the like.
Aus den genannten Gründen - wegen der überlegenen Vorteile gegenüber dem Stand der Technik - ist deshalb die erfindungsgemäße Einspannvorrichtung auch für die Kupplung von beliebigen zueinander gehörenden Teilen geeignet, wie zum Beispiel auch zur Kupplung von Raumfahrzeugen, von Land-, Luft- oder Wasserfahrzeugen oder allgemein für die Kupplung von schweren Gegenständen, bei denen es auf eine sehr präzise Zuordnung der zu kuppelnden Teile ankommt.For the reasons mentioned - because of the superior advantages over theState of the art - is therefore the clamping device according to the invention alsosuitable for the coupling of any parts belonging to each other, such asExample also for the coupling of spacecraft, of land, air orWatercraft or in general for the coupling of heavy objects,where it depends on a very precise assignment of the parts to be coupled.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject invention of the present invention is not only evidentthe subject matter of the individual claims, but also from theCombination of the individual claims among themselves.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All in the documents, including the abstract, disclosedInformation and features, in particular those shown in the drawingsSpatial training are claimed as essential to the invention, as far as they areindividually or in combination with the prior art are new.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In the following the invention is based on several execution pathsillustrative drawings explained in more detail. Here are the drawingsand its description further features essential to the invention and advantages ofInvention forth.
Fig. 1 Schematisiert eine erste Ausführungsform einer Einspannvorrichtung nach der Erfindung im gespannten ZustandFig. 1 Schematisiert a first embodiment of a clamping device according to the invention in the tensioned state
Fig. 2 Eine leicht gegenüberFig. 1 abgewandelte Ausführungsform bei entferntem Hohlnippel im entspannten ZustandFig. 2 A slightly compared toFig. 1 modified embodiment with removed hollow nipple in the relaxed state
Fig. 3 Eine gegenüberFig. 1 undFig. 2 abgewandelte Ausführungsform mit einer doppelten SpannvorrichtungFig. 3 A comparison withFIG. 1 andFIG. 2 modified embodiment with a double chuck
Fig. 4 Ein Detail der Abwandlung einer Ausbildung nachFig. 1Fig. 4 shows a detail of the modification of an embodiment according toFIG. 1
Fig. 5 Eine weitere Ausführungsform einer Verriegelungsvorrichtung ohne Sperrkolben.Fig. 5 shows another embodiment of a locking device without locking piston.
InFig. 1 soll allgemein ein topfförmiger Hohlnippel1 durch Verriegelung über eine entsprechende Verriegelungsvorrichtung2 mit einem Unterteil5 gekuppelt werden. Das Unterteil5 ist hierbei zweiteilig ausgebildet und ist mit einem Zentrierteil3 über einen Sicherungsring56 lösbar verbunden.InFig. 1 is generally a cup-shaped hollow nipple1 is coupled by locking via a corresponding locking device2 with a lower part5 . The lower part5 is in this case formed in two parts and is detachably connected to a centering part3 via a securing ring56 .
Im Zwischenraum zwischen dem Zentrierteil3 und dem Unterteil5 ist ein umlaufender Verriegelungskolben6 angeordnet, auf dessen Oberfläche radial nach außen gerichtete Laufbahnen ausgebildet sind, auf denen am Umfang gleichmäßig verteilt Wälzkörper7 angeordnet sind.In the intermediate space between the centering part3 and the lower part5 , a circumferential locking piston6 is arranged, on whose surface radially outwardly directed raceways are formed, on which the circumference evenly distributed rolling elements7 are arranged.
Entsprechend der Verriegelungs- oder Entriegelungsstellung nach denFig. 1 und 2 werden die Wälzkörper7 entweder radial einwärts - bei abgesenktem Verriegelungskolben6 - in die Ausnehmung11 zurückgeführt oder sie werden bei hochgefahrenem Verriegelungskolben6 radial nach außen verdrängt und legen sich an zugeordnete Schrägen8,9,10 an, so dass eine passgenaue und formschlüssige Verriegelung zwischen dem Hohlnippel1 und dem Innenteil3,5 besteht.According to the locking or unlocking position shown inFIGS. 1 and 2, the rolling elements7 are either radially inwardly - with lowered locking piston6 - returned to the recess11 or they are displaced radially outward at locking piston6 and lie down to associated slopes8 ,9 ,10 , so that a precisely fitting and positive locking between the hollow nipple1 and the inner part3 ,5 consists.
Die Verriegelung erfolgt hierbei unter der Kraft eines Kraftspeichers24, der im gezeigten Ausführungsbeispiel als Schraubendruckfeder ausgebildet ist.The locking takes place here under the force of an energy accumulator24 , which is formed in the embodiment shown as a helical compression spring.
Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Statt einer Schraubendruckfeder können auch mehrere, geschichtete Schraubendruckfedern in Form des Kraftspeichers34 gemäßFig. 2 verwendet werden, wobei zwei Federn36,37 ineinander geschichtet sind und unterschiedliche Federkraft und Hub entfalten.However, the invention is not limited thereto. Instead of a helical compression spring, it is also possible to use a plurality of layered helical compression springs in the form of the force accumulator34 according toFIG. 2, wherein two springs36 ,37 are stacked in one another and unfold different spring force and stroke.
Statt der hier gezeigten Kraftspeicher24,34 können auch Tellerfedern verwendet werden, oder elastomer verformbare Kunststoffkörper, Schenkelfedern, Biegefedern und dergleichen mehr.Instead of the force accumulators24 ,34 shown here, disc springs can also be used, or elastically deformable plastic bodies, torsion springs, torsion springs and the like.
Es kann auch selbstverständlich entsprechend der Offenbarung der US 5 190 272 der Raum, in dem die Kraftspeicher24,34 angeordnet sind, als Druckraum ausgebildet sein, in den ein entsprechendes Druckmedium eingeführt wird, das den Verriegelungskolben6 nach oben in seiner verriegelten Stellung gemäßFig. 1 hält.It may of course also according to the disclosure of US 5 190 272 the space in which the force accumulators24 ,34 are arranged to be formed as a pressure chamber into which a corresponding pressure medium is introduced, the locking piston6 upwards in its locked position shown inFIG holds. 1,.
Wichtig bei den Ausführungsformen nach denFig. 1 bis 3 ist, dass die Verriegelungsvorrichtung2 außerhalb einer mittigen Ausnehmung4 angeordnet ist, die sich etwa axial unterhalb der Wälzkörper7 befindet.Important in the embodiments according toFIGS. 1 to 3 is that the locking device2 is arranged outside a central recess4 , which is located approximately axially below the rolling bodies7 .
DieFig. 1 und 2 zeigen als Beispiel, dass die mittige Ausnehmung4 durchaus unterschiedlich ausgebildet sein kann. Sie kann beispielsweise als Sackbohrung oder als Durchgangsbohrung ausgebildet sein.Figs. 1 and 2 show as an example that the central recess4 may be formed quite different. It may be formed, for example, as a blind hole or as a through hole.
DieFig. 3 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel, dass die mittige Ausnehmung4 auch für die Anordnung einer zusätzlichen Verriegelungsvorrichtung42 genutzt werden kann, wodurch eine doppelte Spannvorrichtung erreicht wird.Fig. 3 shows as a further embodiment in that the central recess4 can also be used for the provision of an additional locking device42, thereby achieving a double clamping device.
Bei dem Ausführungsbeispiel nachFig. 3 besteht also der Vorteil, dass neben der radial außen liegenden Verriegelungsvorrichtung2 zur Einspannung des Hohlnippels1 auch noch eine mittige, zentrale, weitere Verriegelungsvorrichtung42 vorgesehen ist.In the embodiment ofFIG. 3, therefore, there is the advantage that in addition to the radially outer locking device2 for clamping the hollow nipple1 also a central, central, further locking device42 is provided.
Dies ist ein Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, weil gemäßFig. 3 zwei unterschiedliche und gegebenenfalls auch getrennt voneinander ansteuerbare Verriegelungsvorrichtungen2,42 verwendet werden können.This is an advantage over the prior art because, according toFIG. 3, two different locking devices2 ,42 which may also be controlled separately from one another can be used.
Es besteht demgemäss der Vorteil, dass eine noch bessere Lastübertragung von Kräften vom Hohlnippel1 auf das Unterteil3,5 möglich ist, weil eine doppelte Verriegelung vorhanden ist.There is accordingly the advantage that an even better load transfer of forces from the hollow nipple1 to the lower part3 ,5 is possible because a double lock is present.
Der inFig. 3 dargestellte Hohlnippel ist dann bevorzugt als Lochrasterpalette ausgebildet und trägt eine Reihe von Bohrbüchsen57, in die hochgenaue Schulterpassschrauben für die Befestigung von zu bearbeitenden Werkstücken eingeschraubt werden.The hollow nipple shown inFig. 3 is then preferably designed as a breadboard pallet and carries a series of Bohrbüchsen57 , are screwed into the highly accurate shoulder fitting screws for the attachment of workpieces to be machined.
Damit besteht im der Vorteil das der Hohlnippel gleichzeitig die Werkstückpalette bildet, in der die genannten Bohrbüchsen57 eingebaut sind, wodurch zusätzlicher Einbauplatz gespart wird. Üblicherweise wird nämlich auf einem Hohlnippel1 nachFig. 1 und 2 noch zusätzlich eine Werkstückpalette aufgesetzt und mit dem Hohlnippel verbunden, was nach dem Ausführungsbeispiel nachFig. 3 entfällt. Dort ist der Hohlnippel1 unmittelbar als die werkstücketragende Werkstückpalette ausgebildet. Nach dem die Bohrbüchsen57 alle nullpunktorientiert angeordnet angelegt sind, ergibt sich die Möglichkeit der hochpräzisen Bearbeitung der unmittelbar auf dem Hohlnippel1 gehalterten Werkstücke, weil der Hohlnippel nachFig. 3 unmittelbar selbst als Werkstückpalette58 ausgebildet ist.This has the advantage that the hollow nipple at the same time forms the workpiece pallet in which said drill bushes57 are installed, whereby additional installation space is saved. Usually, namely on a hollow nipple1 according to FIGS. 1 and 2 additionally placed a workpiece pallet and connected to the hollow nipple, which according to the embodiment ofFIG. 3 is omitted. There, the hollow nipple1 is formed directly as the workpiece-carrying workpiece pallet. After the drill bushes57 are all arranged arranged zero point-oriented, there is the possibility of high-precision machining of Erten directly on the hollow nipple1 workpieces, because the hollow nipple ofFIG. 3 is itself formed as a workpiece pallet58 .
Für die Ausbildung der die Werkstücke tragenden Werkstückpalette als Hohlnippel wird gesonderter Schutz unabhängig von den vorgenannten anderen Merkmalen beansprucht. Darüber hinaus wird ein weiterer Schutz dieses Merkmals in Kombination mit den anderen Merkmalen als erfindungswesentlich beansprucht.For the training of the workpieces bearing workpiece pallet asHollow nipple will separate protection regardless of the aforementioned otherCharacteristics claimed. In addition, this will further protect thisFeature in combination with the other features as essential to the inventionclaimed.
Zurückkommend auf das Ausführungsbeispiel nachFig. 1 und 2 wird erläutert, dass der Verriegelungskolben6 neben der Schräge10 auch ein weitere Schräge trägt, die im Bereich eines Federschenkels12 ausgebildet ist.Coming back to the embodiment according toFIGS. 1 and 2, it is explained that the locking piston6, in addition to the bevel10, also carries a further bevel, which is formed in the region of a spring leg12 .
Der Federschenkel12 ist dadurch radial federnd ausgebildet, dass gemäßFig. 1 (linke Seite) im Kolben ein etwa horizontal gerichteter Freistich14 angeordnet ist, indem zur Abdichtung ein O-Ring15 angeordnet ist.The spring leg12 is formed radially resiliently, that according toFIG. 1 (left side) in the piston an approximately horizontally directed undercut14 is arranged by an O-ring15 is arranged for sealing.
Dadurch wird das Material des Kolbens in diesem Bereich von dem übrigen Material abgeteilt und es ist ein den Freistich in radialer Richtung nur teilweise durchsetzender Anschlagring13 vorhanden.As a result, the material of the piston is divided off from the remaining material in this area and there is an undercut in the radial direction only partially enforcing stop ring13 is present.
Der Federschenkel12 ist also radial nach außen gerichtet federnd ausgebildet und wenn er durch eine entsprechende Kraft radial einwärts belastet wird, wird dieses Federvermögen durch den im Freistich14 angeordneten Anschlagring13 begrenzt.The spring leg12 is thus designed to be radially outwardly resilient and when it is loaded radially inwardly by a corresponding force, this spring capacity is limited by the stop recess13 arranged in the undercut14 .
Der Federschenkel12 hat die Aufgabe, den Wälzkörper7 in seine Verriegelungsstellung radial auswärts zu drücken, wenn der Verriegelungskolben6 unter Wirkung eines Druckmediums im Druckraum21 nach oben verschoben wird.The spring leg12 has the task to press the rolling elements7 in its locking position radially outward, when the locking piston6 is moved under the action of a pressure medium in the pressure chamber21 upwards.
Das Druckmedium wird über einen Anschluss16 in einen Kanal17 eingespeist, wo es in einen Steigkanal18 gelangt, der wiederum mit einem Kanal19 und einem sich daran anschließendem Steigkanal20 verbunden ist.The pressure medium is fed via a port16 into a channel17 , where it enters a riser channel18 , which in turn is connected to a channel19 and a subsequent riser channel20 .
Von dem Steigkanal20 aus gelangt das Druckmedium über eine Querbohrung22 in den Druckraum21.From the riser20 from the pressure medium passes through a transverse bore22 in the pressure chamber21st
Der Raum, in dem die Kraftspeicher24 angeordnet sind, wird als Federraum23 bezeichnet und ist völlig frei von der Durchleitung des Druckmediums.The space in which the energy storage24 are arranged, is referred to as a spring chamber23 and is completely free of the passage of the pressure medium.
Bevorzugt ist der Federraum23 als Sackbohrung ausgebildet, wobei am Umfang der rotationssymmetrischen Spannvorrichtung - dicht an dicht - eine Reihe von Sackbohrungen ausgebildet sind, in die jeweils ein Kraftspeicher24 eingesetzt ist.Preferably, the spring chamber23 is formed as a blind bore, wherein on the circumference of the rotationally symmetrical clamping device - close to tight - a number of blind holes are formed, in each of which a force accumulator24 is inserted.
Bei gewünschter, geringerer Spannkraft kann die jeweilige Sackbohrung in einem größeren Abstand zu der benachbarten Sackbohrung angeordnet werden.If desired, lower clamping force, the respective blind bore in agreater distance to the adjacent blind hole can be arranged.
Statt der Anordnung von einzelnen, verteilt am Umfang angeordneten und voneinander beabstandeten Sackbohrungen für den Federraum23 kann auch eine durchgehende, umlaufende Ringnut vorgesehen werden, in die z. B. eine Tellerfeder oder ein anderer Kraftspeicher eingesetzt wird.Instead of the arrangement of individual, distributed around the circumference and spaced apart blind holes for the spring chamber23 , a continuous, circumferential annular groove can be provided in the z. B. a plate spring or other power storage is used.
Auch können derartige separate Druckfedern mit entsprechenden, in Umfangsrichtung wirkenden Abstandshaltern in einer derartigen, umlaufenden Ringnut angeordnet sein.Also, such separate compression springs with corresponding, inCircumferentially acting spacers in such a circumferentialBe arranged annular groove.
Zur Zentrierung des Hohlnippels1 auf dem Zentrierteil3 ist im übrigen auch der äußere, umlaufende Rand des Zentrierteils3 mit einem Federbund25 versehen, der radial auswärts vorgespannt ist.For centering of the hollow nipple1 on the centering part3 , the outer peripheral edge of the centering part3 is also provided with a spring collar25 , which is biased radially outward.
Der Federbund25 wird bevorzugt radial auswärts gerichtet konisch geschliffen, um eine entsprechende Auflaufschräge für den Innenumfang des darauf aufzusetzenden Hohlnippels1 zu bilden und die Federwirkung des Federbundes25 wird durch einen in etwa in horizontaler Richtung verlaufende Ringnut26 erreicht, in die zu Abdichtungszwecken ein O-Ring27 eingesetzt ist.The spring collar25 is preferably radially outwardly tapered conical to form a corresponding ramp for the inner circumference of the aufzusetzenden hollow nipple1 and the spring action of the spring collar25 is achieved by an approximately horizontally extending annular groove26 , in the sealing purposes an O Ring27 is inserted.
Dieser O-Ring27 dient gleichzeitig auch als vibrationshemmendes Mittel, um eine entsprechende gedämpfte Vibrationsübertragung von dem Hohlnippel1 auf das Zentrierteil3 zu erreichen.This O-ring27 also serves as a vibration-inhibiting means to achieve a corresponding damped vibration transmission from the hollow nipple1 to the centering part3 .
Wichtig ist im übrigen, dass der Hohlnippel1 mit seiner inneren Stirnfläche auf einer Auflagefläche31 satt aufliegt, so dass also die gesamte obere Aufnahmefläche des Zentrierteils3 lastübertragend wirkt.It is important, moreover, that the hollow nipple1 with its inner end face rests satisfactorily on a supporting surface31 , so that therefore the entire upper receiving surface of the centering part3 acts load-transmitting.
In einer anderen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Auflagefläche31 sich nicht bis zur mittigen Ausnehmung4 streckt, sondern bereits schon vorher aufhört.In another embodiment, it may be provided that the support surface31 does not extend to the central recess4 , but already already stops.
In einer anderen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass alternativ zur Auflagefläche31 die Auflage im umlaufenden Randbereich stattfindet, nämlich im Bereich der einander zugeordneten Auflageflächen28,29.In another embodiment it can be provided that, alternatively to the support surface31, the support takes place in the peripheral edge region, namely in the region of the mutually associated support surfaces28 ,29 .
Es kann selbstverständlich auch eine Überbestimmung dergestalt vorgesehen werden, dass sowohl die Auflagefläche31 lastübertragend wirkt, als auch die einander zugeordneten Auflageflächen28,29.It can of course also be provided an overdetermination such that both the support surface31 acts load-transferring, as well as the mutually associated bearing surfaces28 ,29th
Zu Abdichtungszwecken ist im übrigen im Bereich der Auflageflächen28,29 ein Dichtring30 angeordnet.For sealing purposes, a sealing ring30 is otherwise arranged in the region of the bearing surfaces28 ,29 .
In diesem Zusammenhang sei auch auf die alternative Ausführungsform inFig. 4 verwiesen, aus der sich ergibt, dass die beiden Auflageflächen28',29' radial einwärts gerichtet schräg ausgebildet sein können. Damit ergibt sich der Vorteil, dass die beiden entgegengesetzt gerichteten Schrägen der Tendenz des topfförmigen umlaufenden Randes des Hohlnippels1, in Pfeilrichtung59 auszuweichen 28, 29', entgegenwirken, so dass es zu einer Selbstzentrierung und zu einer Einspannung des umlaufenden Ringbundes des Hohlnippels1 in diesem Bereich der Auflageflächen28',29' kommt.In this context, reference is also made to the alternative embodiment inFig. 4, from which it follows that the two bearing surfaces28 ',29 ' can be formed radially inwardly directed obliquely. This results in the advantage that the two oppositely directed slopes of the tendency of the cup-shaped peripheral edge of the hollow nipple1 , in the direction of arrow59 dodge 28, 29 ', counteract, so that there is a self-centering and a clamping of the circumferential annular collar of the hollow nipple1 in this area of the bearing surfaces28 ',29 ' comes.
Damit wird die Ausweitkraft (Tendenz in Pfeilrichtung59 radial nach außen ausgeweitet zu werden) begrenzt oder völlig neutralisiert.Thus, the Ausweitkraft (tendency to be widened radially outward in the direction of arrow59 ) is limited or completely neutralized.
Das Ausführungsbeispiel vonFig. 1 im Vergleich zurFig. 2 unterscheidet sich im übrigen auch dadurch, dass das Unterteil5 einen radial auswärts gerichteten Anschraubbund32 aufweist, so dass das gesamte Unterteil5 in eine vertiefte Ausnehmung in einem Maschinentisch oder einer Aufnahmeplatte eingelassen werden kann und mit dem Anschraubbund32 und zugeordneten Schrauben befestigt werden kann. Die Auflagefläche33 am Anschraubbund32 bildet dann die Lastübertragung auf den Maschinentisch.The embodiment ofFig. 1 in comparison toFig. 2 differs in the rest also in that the lower part5 has a radially outward Anschraubbund32 , so that the entire lower part5 can be embedded in a recessed recess in a machine table or a receiving plate and can be secured with the bolt collar32 and associated screws. The bearing surface33 on the bolt collar32 then forms the load transfer to the machine table.
Anders ist es beim Ausführungsbeispiel nachFig. 2, bei der das Unterteil35 zum Aufsatz auf eine Aufspannplatte oder auf einen Maschinentisch vorgesehen ist und in der Art mit Anschraubbohrungen angeschraubt wird, wie es inFig. 3 dargestellt ist. Dort ist das Unterteil35 mit dem Zentrierteil3 durch Schrauben verbunden, die in jeweiligen Anschraubbohrungen38 eingesetzt sind.It is different in the embodiment ofFIG. 2, in which the lower part35 is provided for attachment to a clamping plate or on a machine table and is screwed in the manner with screw holes, as shown inFig. 3. There, the lower part35 is connected to the centering part3 by screws, which are used in respective Anschraubbohrungen38 .
Natürlich ist es möglich, auch die Anschraubbohrungen von der anderen Seite her vorzusehen, d. h. von der Oberseite des Zentrierteils3 in Richtung auf das Unterteil35.Of course, it is also possible to provide the screw-on bores from the other side, ie from the upper side of the centering part3 in the direction of the lower part35 .
DieFig. 2 zeigt im übrigen die Federwirkung des Federbundes25, der bevorzugt in Pfeilrichtung39 federvorgespannt ist und bevorzugt auch noch konisch angeschliffen ist. Auf diese Weise kann eine ausgezeichnete Zentrierung des Hohlnippels1 auf dem Zentrierteil3 erreicht werden.TheFig. 2 shows the rest of the spring action of the spring collar25 , which is preferably spring-biased in the direction of arrow39 and preferably also conically ground. In this way, an excellent centering of the hollow nipple1 on the centering part3 can be achieved.
Wichtig bei dem Ausführungsbeispiel nachFig. 3 ist zunächst, dass zwei unterschiedliche Verriegelungsvorrichtungen2,42 getrennt voneinander betätigbar vorgesehen sind und dass damit der Hohlnippel1 bzw. die Werkstückpalette58 sowohl an der zentralen Innenseite als auch an dem umlaufenden, radial außenliegenden Rand gespannt wird.Important in the embodiment ofFIG. 3 is first that two different locking devices2 ,42 are provided separately operable and that thus the hollow nipple1 and the workpiece pallet58 is stretched both on the central inner side and on the circumferential, radially outer edge ,
Aufgrund der Tatsache, dass die zentrale Ausnehmung4 gemäß den vorherstehenden Ausführungsbeispielen freigehalten wird, ergibt sich also nachFig. 3 die Möglichkeit, dass in diese freigehaltene Ausnehmung4 nun ein zentraler Einzugsnippel41 eingesetzt werden kann, der mit der zugeordneten Verriegelungsvorrichtung42 zusammen wirkt.Due to the fact that the central recess4 is kept free in accordance with the preceding embodiments, thus resulting inFIG. 3, the possibility that now a central retractable nipple41 can be used in this freed recess4 , which cooperates with the associated locking device42 together.
Dieser Einzugsnippel41 ist mit der Werkstückpalette58 mittig verbunden und hochpräzise zu dieser Werkstückpalette58 ausgerichtet.This draw-in nipple41 is centrally connected to the workpiece pallet58 and aligned with high precision to this workpiece pallet58 .
Neben der Möglichkeit, dass die zentrale innere Verriegelungsvorrichtung42 unabhängig von der außenliegenden Verriegelungsvorrichtung2 mit Drucköl versorgt werden kann, zeigt dieFig. 3 auch eine gemeinsame Druckölversorgung. Hierbei wird von dem vorher beschriebenen Anschluss16 ausgehend das Drucköl der äußeren Verriegelungsvorrichtung2 über eine Steigbohrung43 über einen zugeordneten Anschluss44 in den Druckraum46 der inneren Verriegelungsvorrichtung42 eingeleitet, in dem zugeordneter Kolben49,50 verschiebbar und abgedichtet geführt ist.In addition to the possibility that the central inner locking device42 can be supplied with pressurized oil independently of the outer locking device2 ,Fig. 3 also shows a common pressure oil supply. Here, starting from the previously described port16 , the pressure oil of the outer locking device2 is introduced via a riser43 via an associated port44 into the pressure chamber46 of the inner locking device42 , in the associated piston49 ,50 slidably guided and sealed.
Der Kolben49,50 wird hierbei im Zwischenraum zwischen einem Einsetzring45 und einem Zylinder60 geführt, wobei in dem Zylinderraum des Zylinders60 wiederum ein Kraftspeicher48 angeordnet ist, der bevorzugt aus einzelnen, voneinander beabstandeten Biegestiften besteht, die in jeweils schräg aufwärts gerichtete Sackbohrungen am Innenumfang des Zylinders60 eingesetzt sind.The piston49 ,50 is in this case guided in the intermediate space between a Einsetzring45 and a cylinder60 , wherein in the cylinder chamber of the cylinder60, in turn, a force accumulator48 is arranged, which preferably consists of individual, spaced-apart bending pins in each obliquely upward blind bores are used on the inner circumference of the cylinder60 .
Die Biegestifte wirken auf die Oberseite des Kolbens49, wobei die Wirkungslinie bevorzugt fluchtend in vertikaler Richtung in die axial darunter angeordneten Wälzkörpern47 ausgerichtet ist, die damit unmittelbar von der Federkraft des Kraftspeichers48 etwa in vertikaler Linie fluchtend beaufschlagt werden.The bending pins act on the top of the piston49 , wherein the line of action is preferably aligned in the vertical direction in the axially below arranged rolling elements47 , which are thus acted upon directly by the spring force of the energy accumulator48 approximately in a vertical line in alignment.
Die Wälzkörper47 sind hierbei auf einem umlaufenden Federring54 gelagert, der aus einzelnen voneinander beabstandet angeordneten Federspangen55 besteht, die sich mit ihren freien, federnden Enden an der Unterseite der Wälzkörper abstützen und diese federbelastet in die Unterseite des Kolbens49 vorspannen. Die gleiche Lagerung kann im übrigen auch für die Wälzkörper (7) vorgesehen sein.The rolling elements47 are in this case mounted on a circumferential spring ring54 , which consists of individual spaced-apart spring clips55 which are supported with their free, resilient ends on the underside of the rolling elements and biassed spring-loaded in the underside of the piston49 . The same storage can also be provided for the rolling elements (7 ).
Auf diese Weise wird eine automatische Entriegelungsstellung der Wälzkörper47 gewährleistet, denn beim Entriegeln werden die Wälzkörper selbsttätig durch die Federspangen55 in ihre Entriegelungsstellung gebracht.In this way, an automatic unlocking position of the rolling elements47 is ensured, because when unlocking the rolling elements are automatically brought by the spring clips55 in their unlocked position.
Der Kolben49 ist zweiteilig ausgebildet, weil er noch mit einem Sperrkolben50 verbunden ist, der an seinem radialen inneren Ende Sperrkugeln51 haltert.The piston49 is formed in two parts because it is still connected to a locking piston50 which holds at its radial inner end locking balls51 .
Es findet damit eine doppelte Verriegelung des zentralen Einzugsnippels41 statt, weil sich einerseits die Wälzkörper47 an der zugeordneten Schräge im Bereich der umlaufenden Ringnut53 am Einzugsnippel41 abstützen und zusätzlich sich die Sperrkugeln51 in einer zugeordneten, weiteren Ringnut52 am Außenumfang des Einzugsnippel41 abstützen.It thus takes place a double locking of the central retractable nipple41 , because on the one hand the rolling elements47 are supported on the associated slope in the region of the circumferential annular groove53 on the draw-in nipple41 and additionally the locking balls51 in an associated, further annular groove52 on the outer circumference of the retractable nipple41st support.
Mit dieser doppelten Verriegelung wird der Vorteil erreicht, dass auch im verriegelten Zustand nach wie vor eine dauernd wirkende Einzugskraft auf den Einzugsnippel41 in Pfeilrichtung61 ausgeübt wird, und gleichzeitig die Sperrkugeln51 eine Formschlußverriegelung durchführen, in der Weise, dass bei in Pfeilrichtung61 vorgespannten Einzugsnippel41 der Einzugsnippel nicht in Gegenrichtung zu Pfeilrichtung61 bewegt werden kann.With this double locking the advantage is achieved that even in the locked state, a permanently acting pull-in force is exerted on the retractable nipple41 in the direction of arrow61 , and at the same time perform the locking balls51 a positive locking, in such a way that when biased in the direction of arrow61 Retractable nipple41 of the retractable nipple can not be moved in the opposite direction to the arrow61 .
Die zentrale Verriegelungsvorrichtung42 ist jedoch nicht auf diese Sonderform einer doppelten Verriegelung beschränkt, sondern es können sämtliche bekannten Verriegelungsvorrichtungen verwendet werden, weil die zentrale Ausnehmung4 Platz lässt für jede andere, beliebige Verriegelung, die es ermöglicht, die Unterseite eines Hohlnippels1 oder einer Werkstückpalette58 in ihrem Mittenbereich mit einem darunter liegenden Zentrierteil3 zu verriegeln.However, the central locking device42 is not limited to this special form of double locking, but all known locking devices can be used because the central recess4 leaves room for any other, any locking that allows the underside of a hollow nipple1 or a workpiece pallet58 in its central region with an underlying centering3 to lock.
Vorteil der zentralen Verriegelungsvorrichtung42 ist, dass sie im wesentlichen als schnell wechselbare Einsatzkassette ausgebildet ist, und über die Schrauben62 mit dem Zentrierteil und dem Unterteil verbunden wird.Advantage of the central locking device42 is that it is designed substantially as a quick-change insert cartridge, and is connected via the screws62 with the centering part and the lower part.
Wenn die zentrale Verriegelungsvorrichtung42 nicht verwendet wird, werden die Schrauben62 gelöst, die zentrale Verriegelungsvorrichtung wird herausgenommen und im Bereich der Steigbohrung43 wird ein Verschlußstück eingesetzt.If the central locking device42 is not used, the screws62 are released , the central locking device is removed and in the region of the riser43 a closure piece is used.
Auf diese Weise ergibt sich in einer ersten Ausführungsform eine einfach auszuwechselnde Einfachverriegelung gebildet aus der Verriegelungsvorrichtung2 und in einer zweiten Ausführungsform eine doppelte Verriegelung in Verbindung mit der Verriegelung42.In this way, in a first embodiment, a simple interchangeable single lock formed from the locking device2 and in a second embodiment, a double lock in conjunction with the lock42 .
Weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass eine Schnellspann-Einrichtung mit außerordentlich wenig Teilen gegeben ist, und die verwendeten Teile massiv ausgebildet sein können, um hohe Kräfte zu übertragen. Die Schnellspann-Einrichtung nach der Erfindung besteht im wesentlichen nur aus dem Hohlnippel1, der Verriegelungsvorrichtung2, dem Zentrierteil3 und dem Unterteil5 in Verbindung mit dem Verriegelungskolben6.Another advantage of the invention is that a quick-release device is given with extremely few parts, and the parts used can be solid to transmit high forces. The quick-clamping device according to the invention consists essentially only of the hollow nipple1 , the locking device2 , the centering part3 and the lower part5 in conjunction with the locking piston.6
Bei der US 5 190 272 werden mindestens 10 unterschiedliche Teile benötigt, um die gleiche Wirkung zu erreichen.In US 5 190 272 at least 10 different parts are required toto achieve the same effect.
Im Ausführungsbeispiel nachFig. 5 ist eine weitere Ausführungsform einen inneren, zentralen Verriegelungsvorrichtung2' gezeigt, aus der sich ergibt, dass die Verriegelungsvorrichtung2 nachFig. 1 nicht auf die gezeigte Ausführungsform mit einem Kolben und einem daran angeordneten Federschenkel12 beschränkt ist. Statt des Federschenkels12 kann auch ein von dem Druckmedium über den Druckraum65 beaufschlagter Sperrkolben63 verwendet werden, der unter der Wirkung eines Kraftspeichers64 den Wälzkörper7 in seine radial auswärts gerichtete Stellung gegen den umlaufenden Rand des Hohlnippels presst. Sobald über den Kanal66 Druckmittel in den Druckraum65 eingeschleußt wird, verschiebt sich der Sperrkolben nach unten und lässt den Wälzkörper7 radial einwärts verschieben.In the embodiment ofFIG. 5, a further embodiment, an inner, central locking device2 'is shown, from which it follows that the locking device2 is limited according toFig. 1 is not limited to the embodiment shown with a piston and a spring leg12 arranged thereon. Instead of the spring leg12 and a pressurized by the pressure medium via the pressure chamber65 locking piston63 may be used, which presses the roller7 in its radially outward position against the peripheral edge of the hollow nipple under the action of an energy accumulator64 . As soon as via the channel66 pressure medium is introduced into the pressure chamber65 , the locking piston moves downward and leaves the rolling elements7 move radially inwardly.
Der Sperrkolben63 kann den gleichen Federlappen12 ausbilden, dessen Funktion bereits schon im Zusammenhang mit dem Verriegelungskolben6 erläutert wurde.The locking piston63 may form the same spring tabs12 , whose function has already been explained in connection with the locking piston6 .
Der Sperrkolben63 kann übrigens mit sämtlichen hier gezeigten Verriegelungsvorrichtungen2,42 verwendet werden. Auch sind die Verriegelungsvorrichtungen2,42 untereinander austauschbar. An die Stelle der Verriegelungsvorrichtung2 kann die Verriegelungsvorrichtung42 und umgekehrt eingebaut werden.Zeichnungslegende1 Hohlnippel
2 Verriegelungsvorrichtung
3 Zentrierteil
4 Ausnehmung (mittige)
5 Unterteil
6 Verriegelungskolben
7 Wälzkörper
8 Schräge (gehärtet)
9 Schräge (gehärtet)
10 Schräge (gehärtet)
11 Ausnehmung
12 Federschenkel
13 Anschlagring
14 Freistich
15 O-Ring
16 Anschluss
17 Kanal
18 Steigkanal
19 Rand
20 Steigkanal
21 Druckraum
22 Querbohrung
23 Federraum
24 Kraftspeicher
25 Federbund
26 Ringnut
27 O-Ring
28 Auflagefläche28'
29 Auflagefläche29'
30 Dichtring
31 Auflagefläche
32 Anschraubbund
33 Auflagefläche
34 Kraftspeicher
35 Unterteil
36 Feder
37 Feder
38 Anschraubbohrung
39 Pfeilrichtung
40 -
41 Einzugsnippel
42,42' Verriegelungsvorrichtung (zentral)
43 Steigbohrung
44 Anschluss
45 Einsatzring
46 Druckraum
47 Wälzkörper
48 Kraftspeicher
49 Kolben
50 Sperrkolben
51 Sperrkugeln
52 Ringnut
53 Ringnut
54 Federring
55 Federspange
56 Sicherungsring
57 Bohrbuchsen
58 Werkstückpalette
59 Pfeilrichtung
60 Zylinder
61 Pfeilrichtung
62 Schraube
63 Sperrschieber
64 Kraftspeicher
65 Druckraum
66 Kanal
Incidentally, the locking piston63 can be used with all the locking devices2 ,42 shown here. Also, the locking devices2 ,42 are interchangeable. In place of the locking device2 , the locking device42 and vice versa can be installed.Drawing legend1 hollow nipple
2 locking device
3 centering part
4 recess (central)
5 lower part
6 locking pistons
7 rolling elements
8 bevel (hardened)
9 slope (hardened)
10 bevel (hardened)
11 recess
12 spring legs
13 stop ring
14 underdog
15 O-ring
16 connection
17 channel
18 riser
19 edge
20 riser channel
21 pressure chamber
22 transverse bore
23 spring chamber
24 energy storage
25 spring band
26 ring groove
27 O-ring
28 bearing surface28 '
29 bearing surface29 '
30 sealing ring
31 bearing surface
32 bolted collar
33 bearing surface
34 energy storage
35 lower part
36 spring
37 spring
38 screw hole
39 arrow direction
40 -
41 intake nipple
42 ,42 'locking device (central)
43 Rising hole
44 connection
45 insert ring
46 pressure chamber
47 rolling elements
48 energy storage
49 pistons
50 locking piston
51 locking balls
52 ring groove
53 annular groove
54 spring washer
55 spring clip
56 circlip
57 drill bushes
58 Workpiece pallet
59 arrow direction
60 cylinders
61 arrow direction
62 screw
63 locking slide
64 energy storage
65 pressure chamber
66 channel
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10123271ADE10123271A1 (en) | 2001-05-12 | 2001-05-12 | Quick clamping device with hollow nipple has nipple locking device fitted radially outside of central recess |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10123271ADE10123271A1 (en) | 2001-05-12 | 2001-05-12 | Quick clamping device with hollow nipple has nipple locking device fitted radially outside of central recess |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10123271A1true DE10123271A1 (en) | 2003-02-27 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE10123271AWithdrawnDE10123271A1 (en) | 2001-05-12 | 2001-05-12 | Quick clamping device with hollow nipple has nipple locking device fitted radially outside of central recess |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8127 | New person/name/address of the applicant | Owner name:SSA SYSTEM-SPANN AG, ZUERICH, CH | |
| 8127 | New person/name/address of the applicant | Owner name:ZERO-POINT-SYSTEMS GUENTHER STARK GMBH, GOETZIS, AT | |
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant | Owner name:ANDREAS MAIER GMBH & CO. KG, 70734 FELLBACH, DE | |
| R016 | Response to examination communication | ||
| R082 | Change of representative | Representative=s name:HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE | |
| R016 | Response to examination communication | ||
| R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |