CS258366B1

CS258366B1 - Automatic clamping element with double arm clamp

Info

Publication number: CS258366B1
Application number: CS859405A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Vyskocil
Original assignee: Vaclav Vyskocil
Priority date: 1985-12-18
Filing date: 1985-12-18
Publication date: 1988-08-16
Also published as: CS940585A1

Abstract

Řešení se týká automatického upínacího elementu s dvouramennou vysouvací a zasouvací upínkou, ovládaného tlakovým médiem. Podstatou řešení je, že sestává z tělesa, ve kterém je kluzně uložen dvoustranný píst, v jehož střední části je vytvořen ozubený hřeben, v jehož ozubeni je odfrézováno ploché vybrání, ukončené na každé straně vždy v ose zubní mezery ozubeného hřebenu, do kterého zapadá ozubená matice uložená v dutém ozubeném hřídeli, který je svým ozubením střídavě v záběru s ozubením ozubeného hřebenu, přičemž společnou osou ozubené matice a ozubeného hřídele prochází pohybový šroub uložený svou kratší závitovou části v ozubené matici a svou delší válcovou částí kluzně v dutém hřídeli, na jehož konci je přes polohovací pero nalícováno natáčecí raménko, ve kterém je nalisován unášeči kolík zapadající do příčné drážky dvouramenné upínky.The solution concerns an automatic clamping element with a two-arm extending and retracting clamp, controlled by a pressure medium. The essence of the solution is that it consists of a body in which a double-sided piston is slidably mounted, in the middle part of which a toothed rack is formed, in the toothing of which a flat recess is milled, ending on each side always in the axis of the tooth gap of the toothed rack, into which a toothed nut mounted in a hollow toothed shaft fits, which is alternately engaged with the toothing of the toothed rack by its teeth, while a moving screw passes through the common axis of the toothed nut and the toothed shaft, mounted with its shorter threaded part in the toothed nut and its longer cylindrical part slidably in the hollow shaft, at the end of which a turning arm is fitted over a positioning pin, in which a driving pin is pressed in, fitting into the transverse groove of the two-arm clamp.

Description

Vynález se týká automatického upínacího elementu s dvouramennou vysouvací a zasouvací upínkou s možností použití ve všech polohách, ovládaného tlakovým médiem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic clamping element with a two-arm slide-out and retractable clamp with the possibility of use in all positions controlled by a pressure medium.

Klasické dvouramenné upínky, které jsou známé z výrobních provozů, potřebují pro každou výměnu upínaného obrobku a jeho opětné upínání samostatnou obsluhu. Jejich použití je velice obtížné při; upínání obrobku v šikmé nebo obrácené poloze. Při použití několika upínek v v upínacích přípravcích je nutno každou upínku obsluhovat samostatně.Conventional two-arm clamps, which are known from the manufacturing operations, require a separate operator for each workpiece change and clamping operation. Their use is very difficult in; clamping the workpiece in an inclined or inverted position. When using several clamps in fixtures, each clamp must be operated separately.

Uvedené nedostatky odstraňuje automatický upínací element s dvouramennou vysouvací a zasouvací upínkou s možností použití ve všech polohách, ovládaný tlakovým médiem podle vynálezu, jehož podstatou je, že sestává z tělesa, ve kterém je kluzně uložen dvoustranný píst, v jehož střední části je vytvořen ozubený hřeben, v jehož ozubení je odfrézováno ploché vybrání přibližně v jedné třetine šířky ozubení z jedné strany a v délce dvou třetin celkové délky ozubení, kde vybrání je na každé straně ukončeno vždy v ose zubní mezery ozubeného hřebenu, kde do ozubeného hřebenu zapadá ozubená matice, která je svou osazenou válcovou částí otočně uložena ve válcovém zapuštění dutého ozubeného hřídele, který je svým ozubením střídavě v záběru s ozubením ozubeného hřebenu, přičemž společnou osou ozubené matice a ozubeného dutého hřídele prochází pohybový šroub, uložený svou kratší závitovou částí v ozubené matici a svou delší válcovou částí kluzně v dutém ozubeném hřídeli a proti otáčení je mechanicky jištěný v tělese, přičemž otočná ozubená matice je z obou stran vedena a vymezena proti axiálnímu posuvu dolním axiálním ložiskem a středním axiálním ložiskem, kde středním axiálním ložiskem a horním axiálním ložiskem je současně veden a vymezen proti axiálnímu posuvu dutý ozubený hřídel, který je otočně uložen v tělese, přičemž na obvodu jeho válcového osazení je vytvořena jednostranná polohovací drážka jejíž polohovací osa je v příčném řezu shodná s osou zubní mezery kteréhokoliv zubu ozubeného hřídele, kde do jednostranné polohovací drážky zapadá jednostranná polohovací západka kolmo na společnou osu, odpružená neoznačenou pružinou a mechanicky jištěná proti otáčení, přičemž na vyčnívajícím konci dutého ozubeného hřídele je přes polohovací pero nalícováno natáčecí raménko, ve kterém je nalisován na poloměru R unášecí kolík zapadající do příčné drážky dvouramenné upínky, jíž volně prochází oválnou průchozí drážkou upínací šroub, zašroubovaný a zajištěný v upínací desce, na kterou je připevněno těleso, přičemž polohovací pero, společná osa a polohovací osa leží v jedné rovině.These drawbacks are eliminated by an automatic clamping element with a two-arm pull-out and retractable clamp in all positions, controlled by the pressure medium according to the invention, which consists of a body in which a double-sided piston is slidably mounted. in which a flat recess is milled in approximately one third of the tooth width on one side and in the length of two thirds of the total toothing length, where the recess is terminated on each side in the tooth gap of the toothed rack, where the toothed rack fits is rotatably mounted by its mounted cylindrical part in a cylindrical recess of the hollow toothed shaft, which alternately meshes with the toothing of the toothed rack by its toothing, with a movement screw mounted through its common axis of the toothed nut and toothed hollow shaft the toothed part in the toothed nut and its longer cylindrical part sliding in the hollow toothed shaft and against rotation it is mechanically secured in the body, the rotary toothed nut is guided on both sides against axial displacement by the lower thrust bearing and middle thrust bearing where middle thrust bearing and a hollow toothed shaft, which is rotatably mounted in the body, is guided and defined against axial displacement by the upper thrust bearing, and a one-sided positioning groove is formed on the circumference of its cylindrical shoulder whose positioning axis coincides with the tooth gap axis of any toothed tooth , wherein the one-sided positioning groove fits the one-sided positioning pawl perpendicular to the common axis, sprung by an unmarked spring and mechanically secured against rotation, whereby at the protruding end of the hollow toothed shaft it is poured over the positioning tongue a swivel arm in which a driving pin fitting into a transverse groove of a two-armed clamp is pressed onto the radius R, through which an oval through groove is freely passed by a clamping screw screwed and secured in a clamping plate to which the body is fixed, the axis lies in one plane.

Dvouramenné upínka je ve směru osy upínacího šroubu pružně vymezena s horní strany listovým perem a ze spodní strany prostřednictvím duté podložky a tlačné pružiny, s možností naklápění pomocí půlkulové podložky a pánve, kde o dno podélné drážky vytvořené v upínce je opřena čočkovitá čelní dosedací plocha pohybového šroubu.The two-arm clamp is flexibly delimited in the direction of the clamping screw axis with the upper side of the leaf spring and from the bottom side through a hollow washer and compression spring, with the possibility of tilting using a hemispherical washer and ladle. screw.

Výhodou uvedeného automatického upínacího elementu je, že lze z jednoho místa ovládat tlakovým médiem automatický přísuv včetně upnutí několika současně a rovněž jejich odepnutí a odsunutí od obrobku. Upínání lze automaticky provádět na nepřístupných místech, jak po obvodě tak i v dutinách upínaného obrobku, bez ohledu na jeho velikost. Další podstatnou výhodou je, že lze automatického upínacího elementu použít nejen ve vodorovné poloze, ale i v šikmé, svislé i obrácené poloze nohama vzhůru, jak v kusové, tak malosériové, sériové a hromadné výrobě.The advantage of said automatic clamping element is that an automatic infeed including several clamping at the same time as well as uncoupling and shifting from the workpiece can be controlled from one location by the pressure medium. The clamping can be performed automatically in inaccessible places, both on the circumference and in the cavities of the workpiece to be clamped, regardless of its size. Another important advantage is that the automatic clamping element can be used not only in a horizontal position but also in an inclined, vertical and upside down position, in both single-piece and small-series, series and mass production.

Na připojených obrázcích je znázorněn příklad konkrétního provedení automatického upínacího elementu podle vynálezu, kde na obr. 1 je základní uspořádání elementu se všemi podstatnými prvky, v podélném řezu tělesa vedeném osami pohybového šroubu, upínacího šroubu, západky a polohovacího pera, na obr. 2 je příčný řez A-A vedený osou dvoustranného pístu s ozubeným hřebenem, na obr. 3 je příčný řez B-B vedený v mezeře mezi ozub. maticí a dutým ozub. hřídelem, čímž je vidět zaaretování polohy zubů dutého hřídele jednostrannou polohovací západkou.The attached figures show an example of a specific embodiment of an automatic clamping element according to the invention, in which Fig. 1 shows the basic arrangement of the element with all essential elements, in longitudinal section of the body guided by the axes of the motion screw, clamping screw, latch and positioning pen; cross-section AA taken along the axis of the double-sided piston with a rack; nut and hollow tooth. shaft, whereby the position of the hollow shaft teeth is locked by a one-sided positioning latch.

Tyto zafixované zuby dutého hřídele vyčkávají na opětné pootočení hřídele, který přes natáčecí raménko odsouvá či přesouvá upínku, na obr. 4 je příčný řez C-C vedený ve směru vysouvání pohybového šroubu, čímž je umožněn pohled na drážky upínky a jejich funkci příkladně: unášecí kolík v natáčeeím raménku jak posunuje upínku vpřed či vzad.These fixed hollow shaft teeth await a re-rotation of the shaft that pushes or moves the clamp over the swivel arm. In Fig. 4, a cross-section CC is taken in the direction of the movement of the movement screw, thereby enabling the clamp grooves and their function to be viewed: by turning the arm as it moves the clamp forward or backward.

Automatický upínací element s dvouramennou vysouvací a zasouvací upínkou s možností použití ve všech polohách, ovládaný tlakovým médiem, vyznačující se tím, že sestává z tělesa 2, ve kterém je kluzně uložen dvoustranný píst 2, jehož střední části je vytvořen ozubený hřeben £, v jehož ozubení je odfrézováno ploché vybrání 36 přibližně v jedné třetině šířky ozubení z jedné strany a v délce dvou třetin celkové délky ozubení, kde vybrání 36 je na každé straně ukončeno vždy v ose zubní mezery ozubeného hřebenu 2, kde do ozubeného hřebenu 2 zapadá ozubená matice 5, která je svou osazenou válcovou částí otočně uložena ve válcovém zapuštění dutého ozubeného hřídele 6, který je svým ozubením střídavě v záběru s ozubením ozubeného hřebenu 2, přičemž společnou osou 30 ozubené matice 2 a ozubeného dutého hřídele 6 prochází pohybový šroub uložený svou kratší závitovou částí v ozubené matici 5 a svou delší válcovou delší válcovou částí kluzně v dutém ozubeném hřídeli 6 a proti otáčení mechanicky jištěný v tělese 1, přičemž otočná ozubená matice 5 je z obou stran .vedena a vymezena proti axiálnímu posuvu dolním axiálním ložiskem 11 a středním axiálním ložiskem 12, kde středním axiálním ložiskem 12 a horním axiálním ložiskem 13 je současně veden a vymezen proti axiálnímu posuvu dutý ozubený hřídel 6, který je otočně uložen v tělese 2, přičemž na obvodu jeho válcového osazení je vytvořena jednostranná polohovací drážka 24, jejíž polohovací osa 31 je v příčném řezu shodná s osou zubní mezery kteréhokoliv zubu 32 ozubeného hřídele 2, kde do jednostranné polohovací drážky 24 zapadá jednostranná polohovací západka 2 kolmo na společnou osu 30, odpružená neoznačenou pružinou a mechanicky jištěná proti otáčení, přičemž na vyčnívajícím konci dutého ozubeného hřídele 6 je přes polohovací pero 15 nalícováno natáčecí raménko 14, ^ve kterém je nalisován na poloměru R unášecí kolík 16 zapadající do příčné drážky 33 dvouramenné upínky 17, jíž volně prochází oválnou průchozí drážkou 35 upínací šroub 22., zašroubovaný a zajištěný v upínací desce 26, na kterou je připevněno těleso 2» přičemž polohovací pero 15, společná osa 30 a polohovací osa 31 leží v jedné rovině.An automatic clamping element with a two-arm push-in and retractable clamp for use in all positions, operated by a pressurized medium, characterized in that it consists of a body 2 in which a double-sided piston 2 is slidably mounted. the toothing is milled a flat recess 36 in approximately one third of the tooth width from one side and two thirds of the total toothing length, where the recess 36 is terminated on each side in the tooth gap of the toothed rack 2 where the toothed rack 2 fits which is rotatably mounted by its mounted cylindrical part in a cylindrical recess of the hollow toothed shaft 6, which alternately meshes with the toothing of the rack 2 with its toothing, the common screw 30 of the toothed nut 2 and the toothed hollow shaft 6 v a toothed nut 5 and its longer cylindrical longer cylindrical portion slidably in the hollow toothed shaft 6 and mechanically secured against rotation in the body 1, the rotatable toothed nut 5 being guided on both sides against axial displacement by the lower thrust bearing 11 and the middle thrust bearing 12 wherein a hollow toothed shaft 6, which is rotatably supported in the body 2, is guided and defined against axial displacement by a central thrust bearing 12 and an upper thrust bearing 13, wherein a one-sided positioning groove 24 is formed on its circumference of its cylindrical shoulder. in cross-section coincident with the tooth gap axis of any tooth 32 of the toothed shaft 2, where the one-sided positioning groove 24 fits the one-sided positioning pawl 2 perpendicular to the common axis 30, springed by an unmarked spring and mechanically secured against rotation; A shaft 14 is fitted over the shaft 6 via a positioning tongue 15, ⁱⁿ which a driving pin 16 engaging a transverse groove 33 of a two-armed clamp 17 is pressed onto the radius R, through which the clamping screw 22 passes freely through the oval through groove 35. 26 to which the body 2 is fixed, wherein the positioning tongue 15, the common axis 30 and the positioning axis 31 lie in one plane.

Dvouramenná upínka 17 je ve směru osy upínacího šroubu 22 pružně vymezena z horní strany listovým perem 18 a ze spodní strany prostřednictvím duté podložky 23 a tlačné pružiny ,The two-armed clamp 17 is elastically defined in the direction of the axis of the clamping screw 22 from the upper side by a leaf spring 18 and from the lower side by a hollow washer 23 and a compression spring,

19, s možností naklápění pomocí půlkulové podložky 20 a pánve 21, kde o dno podélné drážky 34 vytvořené v upínače 17 je opřena čočkovitá čelní dosedačí plocha 8 pohybového šroubu. _3·19, with the possibility of tilting by means of a hemispherical washer 20 and a ladle 21, where a lenticular front abutment surface 8 of the movement screw is supported on the bottom of the longitudinal groove 34 formed in the clamp 17. _3 ·

Automatický upínací element s dvouramennou upínkou mající v tělese 2 kluzně uložen dvoustranný píst 2, který tlakovým médiem se přesouvá z jedné polohy upínací (průměr pístu menší) do druhé polohy (která má průměr pístu větší) odepínací. Na straně upínací (menší průměr pístu) je odfrézováno ploché vybrání 36 přibližně z jedné třetiny šířky ozubení a to v délce L od strany menšího průměru pístu ve vzdálenosti jedné zubní rozteče t a to vždy v ose zubní mezery, takže na každé straně délky L = 2/3 délky ozubení, je toto ploché vybráni 36 ukončeno vždy v ose zubní mezery ozubeného hřebene 4_.An automatic clamping element with a two-armed clamp having a two-sided piston 2 slidably mounted in the body 2, which is moved by a pressurized medium from one clamping position (piston diameter smaller) to the other position (which has a larger piston diameter). On the clamping side (smaller piston diameter), a flat recess 36 is milled from approximately one third of the tooth width at length L from the side of the smaller piston diameter at a distance of one tooth pitch, always in the tooth gap axis, 3, the flat recess 36 terminates in each case in the tooth gap axis of the rack 4.

Při upínání ozub. matice 5 dle obr. 2 a obr. 1 je ze strany menšího průměru pístu otáčena ozub. hřebenem 4 společně s ozub. hřídelem 2, který natáčí raménko 14 orientované poloh, perem 15 na ozub. hřídeli 2 ^s ohledem na vysunutí upínky 17 unášecím kolíkem 22 (viz. obr. 4) přes příčnou drážku 33 a to do přední polohy nad obrobek v úhlu beta odpovídající délce zdvihu z upínky 22· ^při dosažení přední polohy upínky 17 zapadá odpružená jednostranná poloh, západka T_ do poloh, drážky 24 na obvodu válcového osazení ozub. hřídele 2 (viz. obr. 3) a takto zajištuje polohu zubu v úhlu alfa ozub. hříd. 2 P^ro další najetí zubu hřebene 2 při odebírání tj. v opačném směru. Zuby ozubeného hřídele 6 jsou po aretaci západkou 2 již ve vybrání 36 a je nutno zdůraznit že každou aretací je vždy dosaženo upínkou 17 její přední polohy tj. nad upínaným obrobkem.When clamping the tooth. The nut 5 according to FIG. 2 and FIG. rack 4 together with the rack. shaft 2, which pivots the arm 14 of the oriented position, with a tongue 15 on the toothed shaft. the shaft 2 ^with respect to the protrusion of the clamp 17 by a driving pin 22 (see. FIG. 4) via the transverse groove 33 and the front position of the workpiece at an angle beta corresponding to the stroke length of the clamp 22 · ^P s reaching the front position of the clamp 17 engages resilient unilateral positions , pawl T into positions, groove 24 on the circumference of the cylindrical shoulder of the tooth. shaft 2 (see Fig. 3) and thus ensures the position of the tooth at the angle alpha of the tooth. shaft P 2 ^for further approaching the rack teeth 2 while removing i.e. in the opposite direction. The teeth of the toothed shaft 6 are already in the recess 36 after the locking by the latch 2 and it should be pointed out that each locking is always achieved by a clamp 17 of its forward position, ie above the workpiece to be clamped.

Po aretaci se zastavuje otáčení ozubeného hřídele 2 ^a pokračuje už jenom otáčení ozubené matice 5, která jak bylo již řečeno je ze strany menšího průměru pístu otáčena ozubeným hřebenem 4 a posouvá ve své ose pohyb, šroub 3, kde přes jeho čelní čočkovitou plochu íi mírně naklápí přes opřenou půlkulovou podložku 20 dvouramennou upinku 17 k obrobku. Upínka je do půlkulové podložky tlačena tlačnou pružinou 19 a také je touto pružinou nadlehČována. Listové pero 18 stále přitlačuje upinku do podélné drážky 34 (obr. 4) a tak zajištuje aby čočkovitá plocha ji pohyb, šroubu 2 stále při přisouvání a odsouvání upínky z obrobku sledovala dno této podélné drážky 21, která spolu s průchozí drážkou 35 pro upínací šroub 22 tvoří směrové vedení dvouramenné upínky 17.After arresting, the rotation of the toothed shaft 2 stops ^and only the rotation of the toothed nut 5 continues, which, as already mentioned, is rotated by the toothed rack 4 on the side of the smaller diameter of the piston. tilts the two-armed clamp 17 to the workpiece via a supported half-sphere washer 20. The clamp is pressed into the hemispherical washer by a compression spring 19 and is also lightened by this spring. The tongue 18 still presses the clamp into the longitudinal groove 34 (FIG. 4) and thus ensures that the lens surface moves the screw 2 while the insertion and retraction of the clamp from the workpiece follows the bottom of the longitudinal groove 21 which together with the through groove 35 22 forms the directional guide of the double-arm clamp 17.

Odepínání se děje v takovémto sledu: tlakové médium, které započne tlačit na straně většího průměru pístu odtrhuje vždy nedojeté čelo dvoustr. pístu 2 s ozubeným hřebenem 4 z druhé polohy (odepínací) na opačnou stranu a tím začne otáčet ozub. maticí 2 do té doby než narazí první zub (viz. obr. 3) ozubeného hřídele 1 do zubu 32 ozubeného hřídele 6, čímž se začne otáčet ozubený hřídel 6 vytlačí se tím z jednostranné polohovací drážky 24 poloh, západka 2 a nastává současně s odepínáním i odsun upínky 17 zpět do výchozí zadní polohy.The disconnection takes place in the following sequence: the pressure medium which starts to push on the side of the larger piston diameter is always torn off by the non-finished face of the double-sided piston. of the piston 2 with toothed rack 4 from the second position (detachable) to the opposite side and thus starts to rotate the tooth. until the first tooth (see Fig. 3) of the toothed shaft 1 hits the tooth 32 of the toothed shaft 6, thereby starting to rotate the toothed shaft 6, thereby pushing out of the one-sided positioning groove 24, latch 2 and occurs simultaneously 1 to move the clamp 17 back to its initial rear position.

Pro informaci nutno připomenout, že větší průměr pístu nesmí nikdy dojet při upínání na čelní doraz, nebot by tím nebyla splněna podmínka řádného upnutí. Proto je nutno toto nedojetí seřídit vhodným výškovým nastavením upínacího šroubu 22 vzhledem k obrobku a jeho toleranci jednou pro vždy.It should be noted that the larger diameter of the piston must never be reached when clamping to the end stop, as this would not satisfy the condition of proper clamping. Therefore, it is necessary to adjust this overrun by a suitable height adjustment of the clamping screw 22 with respect to the workpiece and its tolerance once and for all.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An automatic clamping element with a two-arm push-in and push-in clamp, operated by a pressure medium, characterized in that it consists of a body (1) in which a double-sided piston (2) is slidably mounted. in which the toothing is formed by a flat recess (36) in one third of the width of the toothing on one side and in the length of two thirds of the total toothing length, wherein the recess (36) terminates on each side in the tooth gap of the toothed rack (4) the toothed rack (4) engages a toothed nut (5) which is rotatably mounted by its mounted cylindrical part in a cylindrical recess of the hollow toothed shaft (6), which by its toothing alternately engages the toothing of the toothed rack (4), (30) a toothed nut (5) and a toothed hollow shaft (6) is passed through a movement screw (3), which is supported by its shorter threaded part in the toothed nut (5) and a long cylindrical part sliding in the hollow toothed shaft (6) and mechanically secured against rotation in the body (1), the rotatable toothed nut (5) being guided on both sides against axial displacement by the lower thrust bearing (11) and the middle thrust bearing (12), wherein a hollow toothed shaft (6), which is rotatably supported in the body (1), is guided and delimited against axial displacement by a central thrust bearing (12) and an upper thrust bearing (13), wherein a cylindrical shoulder is a one-sided positioning groove is formed, the positioning axis (31) of which is in cross-section aligned with the tooth gap axis of any tooth (32) of the toothed shaft (6), where the one-sided positioning groove (24) fits relative to the axis (30), spring-loaded and mechanically secured against rotation, wherein at the protruding end of the hollow toothed shaft (6) j a pivoting arm (14) is fixed by means of a positioning key (15), in which a driving pin (16), which engages in a transverse groove (33) of a two-armed clamp (17), is fixedly fixed in its oval through groove (35) ), the clamping screw (22) secured by its end in the clamping plate (26), to which the body (1) is connected, is loosely mounted, the positioning tongue (15), common axis (30) and positioning axis (31) lying in one plane.

Automatic clamping element according to claim 1, characterized in that the two-armed clamp (17) is defined with respect to the axis of the clamping screw (22) by a spring tongue (18) and a washer (23) with axial recess and a compression spring (19) disposed therein and, on the other hand, tilted by means of a hemispherical washer (20) and a ladle (21), wherein a lens-shaped front abutment surface (8) is supported at the bottom of the longitudinal groove (34) formed in the clamp (17). ) of the movement screw (3).