DE3918916A1

DE3918916A1 - Clamping device - with one hydraulic piston for several clamping surfaces

Info

Publication number: DE3918916A1
Application number: DE3918916A
Authority: DE
Inventors: Teunis Pijpers
Original assignee: Applied Power Inc
Current assignee: Enerpac Tool Group Corp
Priority date: 1989-06-09
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1990-12-13
Also published as: IT9020604A1; IT9020604A0

Abstract

A clamping device for the temporary fixing of two parts in relative motion to each other, e.g. tooling moving relative to the frame of a plastic injection moulding machine, has a double-acting piston (1) with a piston rod (2) which is hydraulically displaceable in a cylinder (13) along its axis (9) in order to adjust two first clamping surfaces (6, 7) axially. Each of them is attached to the free end of carriers (4, 5) to interact with (not shown) second clamping surfaces. Guides (14, 15) permit their axial free movement. A coupling link (3) joins the piston (1) to cross pins (8). ADVANTAGE - This needs only one piston to operate several clamping surfaces.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmeinrichtung zum zeitweiligen Fest legen von relativ zueinander bewegbaren Bauteilen aneinander, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 im einzelnen angegeben ist.The invention relates to a clamping device for a temporary festival put together of mutually movable components as they is specified in the preamble of claim 1 in detail.

Klemmeinrichtungen dieser Art kommen im Maschinenbau zahlreich und in vielfacher Weise zum Einsatz, und sie dienen insbesondere unter hydraulischem Antrieb zum raschen Verbinden beispielsweise eines Werkzeugs mit dem Gestell einer Spritzgießmaschine, wobei die ersten Klemmflächen an dem jeweiligen Werkzeug und die zugeordneten zweiten Klemmflächen am Maschinengestell vorgesehen sind.Clamping devices of this type come in numerous and in mechanical engineering used in a variety of ways, and they particularly serve under hydraulic drive for quickly connecting one example Tool with the frame of an injection molding machine, the first Clamping surfaces on the respective tool and the assigned second Clamping surfaces are provided on the machine frame.

Bei den bisher bekannten Klemmeinrichtungen sind die ersten und die zweiten Klemmflächen der jeweiligen Klemmflächenpaare jeweils fest an den einander zugeordneten Bauteilen angebracht, und es muß bei ihnen bereits in einem relativ frühen Konstruktionsstadium die Entscheidung über die Klemmflächengeometrie und insbesondere die Wahl zwischen in der jeweiligen Bewegungsrichtung und parallel zur jeweiligen Unterlage verlaufenden oder schräg dazu ausgerichteten Klemmflächen getroffen werden.In the previously known clamping devices, the first and the second clamping surfaces of the respective pairs of clamping surfaces in each case firmly attached to each other assigned components, and it must be with them the decision at a relatively early design stage about the clamping surface geometry and in particular the choice between in the respective direction of movement and parallel to the respective base running or obliquely aligned clamping surfaces hit will.

Außerdem ist bei den bisher bekannten Klemmeinrichtungen für jedes Klemmflächenpaar ein eigener Hydraulikantrieb vorgesehen, so daß es besonderer Vorkehrungen bedarf, um einen Synchronbetrieb sicherzu stellen.In addition, the previously known clamping devices for each Clamping surface pair provided its own hydraulic drive, so that it special precautions are required to ensure synchronous operation put.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Klemmeinrich tung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die es bei geringem bau lichem Aufwand gestattet, mit nur einem Antriebskolben eine Mehrzahl von in ihrer Lage zur jeweiligen Montagefläche frei bestimmbar zu haltenden Klemmflächen zu betätigen, und außerdem die Möglichkeit zu einem abgestuften Betrieb bietet.The invention is therefore based on the object, a Klemmeinrich tion of the type mentioned at the beginning, which it is small in construction Lich expenditure allowed, with only one drive piston a plurality from freely definable in their position to the respective mounting surface holding clamping surfaces to operate, and also the possibility to offers tiered operation.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Klemmeinrichtung, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist; vorteil hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention by a Clamping device as specified in claim 1; advantage Adhesive refinements and developments of the invention result from the subclaims.

Das Grundprinzip der Erfindung liegt in der Anbindung einer Mehr zahl von selbständig arbeitenden Klemmflächenpaaren an nur einen ein zigen Hydraulikantrieb ohne Belastung des gemeinsamen Antriebskolbens durch Seitenkräfte. Dabei ist eine Ausgestaltung des den Kolben mit den Klemmflächenträgern verbindenden Koppelgliedes nach Art einer gleicharmigen Waage bevorzugt. Die einzelnen Klemmflächenträger können mit unterschiedlicher wirksamer Länge ausgeführt und mit unterschied lich gestalteten Klemmflächen versehen werden. Damit ist eine optimale Anpassung an die jeweiligen Einsatzbedingungen in einem nahezu belie bigen Stadium der Konstruktionsentwicklung möglich. Daneben zeichnet sich die Klemmeinrichtung gemäß der Erfindung durch bauliche Einfach heit und Robustheit mit nur wenigen Teilen aus, was die Herstellungs kosten niedrig hält, die Betriebszuverlässigkeit erhöht und den War tungsbedarf vermindert.The basic principle of the invention is the connection of a Mehr number of independently working clamping surface pairs to only one hydraulic drive without loading the common drive piston through side forces. Here is an embodiment of the piston the coupling surface connecting coupling member in the manner of a equal arm scales preferred. The individual clamping surface supports can executed with different effective length and with difference Lich designed clamping surfaces. This is an optimal one Adaptation to the respective operating conditions in an almost belie possible stage of construction development. Next to it draws the clamping device according to the invention by simple construction unity and robustness with only a few parts from what the manufacturing keeps costs low, increases operational reliability and war need reduced.

Für die weitere Erläuterung der Erfindung und ihrer Vorteile wird nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen, in der bevorzugte Ausfüh rungsbeispiele für die Erfindung veranschaulicht sind; dabei zeigen in der Zeichnung:For further explanation of the invention and its advantages now referring to the drawing, in the preferred embodiment Examples of the invention are illustrated; show in the drawing:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Klemmeinrichtung gemäß der Erfindung mit zwei Klemmflächenträgern jeweils ohne Darstellung der zweiten Klemmfläche jeden Klemmflä chenpaares, Fig. 1 is a plan view of a clamping device according to the invention with two clamping surface supports in each case without illustration of the second clamping surface each Klemmflä chenpaares,

Fig. 2 eine Fig. 1 zugeordnete Seitenansicht für eine erste Ausführungsvariante der Erfindung, Fig. 2 is a Fig. 1 associated side view of a first embodiment of the invention,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 in einer Seitenansicht entsprechend Fig. 2, Fig. 3 shows an enlarged detail of FIG. 1 in a side view corresponding to Fig. 2,

Fig. 4 eine Fig. 3 entsprechende Darstellung für eine zweite Ausführungsvariante der Erfindung. Fig. 4 is a representation corresponding to Fig. 3 for a second embodiment of the invention.

Die in der Zeichnung dargestellte Klemmeinrichtung weist einen doppeltwirkenden Kolben 1 mit einer angesetzten Kolbenstange 2 auf, der in einem Zylinder 13 unter Hydraulikantrieb entlang seiner Achse 9 verschiebbar geführt ist und zum axialen Verstellen zweier erster Klemmflächen 6 und 7 dient. Diese ersten Klemmflächen 6 und 7 sind an den freien Enden je eines stabförmigen Klemmflächenträgers 4 bzw. 5 vorgesehen und wirken im Betrieb der Klemmeinrichtung mit paarweise zugeordneten zweiten Klemmflächen zusammen, die in der Zeichnung nicht eigens gezeigt sind. Die Klemmflächenträger 4 und 5 ihrerseits sind jeder in einer Führung 14 bzw. 15 gehalten, die dem jeweiligen Klemm flächenträger 4 bzw. 5 Bewegungsfreiheit jeweils nur in axialer Rich tung läßt.The clamping device shown in the drawing has a double-acting piston 1 with an attached piston rod 2 , which is displaceably guided in a cylinder 13 under hydraulic drive along its axis 9 and is used for the axial adjustment of two first clamping surfaces 6 and 7 . These first clamping surfaces 6 and 7 are provided at the free ends of a rod-shaped clamping surface support 4 and 5 , respectively, and cooperate with the clamping device in operation with paired second clamping surfaces, which are not specifically shown in the drawing. The clamping surface support 4 and 5 in turn are each held in a guide 14 and 15 , the respective clamping surface support 4 and 5 freedom of movement each only in the axial direction Rich.

Der Zylinder 13 und die zu beiden Seiten davon mit jeweils gleichem Abstand von der Achse 9 angeordneten Führungen 14 und 15 sind auf einer Unterlage befestigt, die zu dem ersten der mit Hilfe der Klemm einrichtung miteinander zu verbindenden Bauteilen wie beispielsweise dem Gestell einer Spritzgießmaschine gehört und in der Zeichnung nicht eigens dargestellt ist. Diese Unterlage kann dabei, wie aus der Dar stellung in Fig. 2 ersichtlich ist, parallel zu der Bewegungsrichtung der Klemmflächenträger 4 und 5 und des Kolbens 1 und damit der Achse 9 oder alternativ schräg dazu unter einem Winkel von beispielsweise 5° dagegen gerichtet verlaufen. Die zweiten Klemmflächen sind an weite ren, in der Zeichnung ebenfalls nicht gezeigten Bauteilen vorgesehen, die durch die Klemmeinrichtung an dem ersten Bauteil wie beispiels weise Werkzeuge auf einem Maschinengestell festgelegt werden sollen. Dazu wirken diese zweiten Klemmflächen mit den ihnen jeweils zuge ordneten ersten Klemmflächen 6 bzw. 7 unter durch den Hydraulikantrieb ausgelöstem gegenseitigem Auflaufen paarweise zusammen. The cylinder 13 and the guides 14 and 15 arranged on both sides thereof at the same distance from the axis 9 are fastened on a base which belongs to the first of the components to be connected to one another with the aid of the clamping, such as the frame of an injection molding machine, and is not specifically shown in the drawing. This pad can, as can be seen from the Dar position in Fig. 2, parallel to the direction of movement of the clamping surface supports 4 and 5 and the piston 1 and thus the axis 9 or alternatively obliquely thereto at an angle of 5 °, for example, directed against it. The second clamping surfaces are provided on further components, also not shown in the drawing, which are to be fixed by the clamping device on the first component, such as tools on a machine frame. For this purpose, these second clamping surfaces interact in pairs with the respectively assigned first clamping surfaces 6 and 7, under mutual collision triggered by the hydraulic drive.

Dabei bewirkt der Hydraulikantrieb primär eine axiale Verstellung des Kolbens 1 im Zylinder 13, und diese Verstellung des Kolbens 1 wird dann von der Kolbenstange 2 an ein im wesentlichen quer zu der Achse 9 verlaufendes, langgestrecktes Koppelglied 3 weitergegeben, das in seiner Mitte an dem freien Ende der Kolbenstange 2 angelenkt und an seinen beiden Enden ebenfalls gelenkig mit den beiden Klemmflächen trägern 4 und 5 verbunden ist. Der gelenkigen Verbindung zwischen dem Koppelglied 3 einerseits und den Enden der stabförmigen Klemmflächen träger 4 und 5 sowie der Kolbenstange 2 andererseits dienen jeweils senkrecht sowohl zur Längsrichtung des Koppelgliedes 3 als auch zur Achse 9 des Kolbens 1 stehende Querstifte 8, die so durch die Klemm flächenträger 4 und 5 und durch die Kolbenstange 2 hindurchgeführt sind, daß zwischen den Enden der Klemmflächenträger 4 und 5 und der Kolbenstange 2 einerseits und dem Koppelglied 3 ein axiales Spiel 10 verbleibt, das eine in Fig. 3 und 4 eingezeichnete Mindestgröße s aufweist.The hydraulic drive primarily brings about an axial adjustment of the piston 1 in the cylinder 13 , and this adjustment of the piston 1 is then passed on from the piston rod 2 to an elongate coupling element 3 which extends essentially transversely to the axis 9 and which is in the middle at the free one End of the piston rod 2 is articulated and at its two ends also articulated with the two clamping surfaces carriers 4 and 5 is connected. The articulated connection between the coupling member 3 on the one hand and the ends of the rod-shaped clamping surfaces carriers 4 and 5 and the piston rod 2 on the other hand each serve perpendicular to both the longitudinal direction of the coupling member 3 and the axis 9 of the piston 1 standing cross pins 8 , which thus by the clamping surface carrier 4 and 5 and are guided through the piston rod 2 , that between the ends of the clamping surface supports 4 and 5 and the piston rod 2 on the one hand and the coupling member 3 there remains an axial play 10 which has a minimum size s shown in FIGS. 3 and 4.

Das langgestreckte Koppelglied 3 weist die Form eines Stabelements auf, das bei einer in Fig. 2 und 3 dargestellten ersten Ausführungs variante ein U-Profil mit den Klemmflächenträgern 4 und 5 und der Kolbenstange 2 zugewandter offener Seite ist, während es bei der in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführungsvariante als L-Profil mit einem parallel zu den Klemmflächenträgern 4 und 5 und zur Kolbenstange 2 verlaufenden Schenkel ausgebildet ist. Im ersten Falle sind die Quer stifte 8 durch Bohrungen in den Schenkeln des U-Profils hindurchge führt, und sie werden daran auf der einen Seite durch je einen ver dickten Kopf 11 und auf der anderen Seite durch je eine Federklammer 12 festgehalten. Im zweiten Falle sind die Querstifte 8 an dem zu den Klemmflächenträgern 4 und 5 und der Kolbenstange 2 parallelen Schenkel des L-Profils direkt befestigt, und an ihrem freien Ende tragen sie wieder jeder je eine Federklammer 12, die ein Loslösen des Koppelglie des 3 von den Klemmflächenträgern 4 und 5 bzw. von der Kolbenstange 2 verhindern. The elongated coupling member 3 has the shape of a rod element, which is a U-profile with the clamping surface supports 4 and 5 and the piston rod 2 facing open side in a first embodiment variant shown in FIGS . 2 and 3, while it is in the in Fig. 4 shown second embodiment variant is designed as an L-profile with a leg running parallel to the clamping surface carriers 4 and 5 and to the piston rod 2 . In the first case, the cross pins 8 through holes in the legs of the U-section durchge, and they are held on one side by a ver thick head 11 and on the other side by a spring clip 12 . In the second case, the transverse pins 8 are directly attached to the leg of the L-profile parallel to the clamping surface supports 4 and 5 and the piston rod 2 , and at their free end they each again carry a spring clip 12 , which releases the coupling element of the 3 from prevent the clamping surface supports 4 and 5 or from the piston rod 2 .

Die dargestellte Anlenkung des Koppelgliedes 3 über die Querstifte 8 mit einem axialen Spiel 10 der Mindestgröße s gewährleistet eine hinreichende Bewegungsfreiheit für das Koppelglied sowohl gegenüber der Kolbenstange 2 als auch gegenüber den Klemmflächenträgern 4 und 5, so daß jegliche Belastung des Kolbens 1 durch Seitenkräfte und jedes Verklemmen der Klemmflächenträger 4 und 5 in ihren Führungen 14 bzw. 15 ausgeschlossen ist. Außerdem lassen sich die Klemmflächenträger 4 und 5 leicht und rasch von dem Koppelglied 3 lösen und gewünschten falls durch Ausführungen mit anderer Gestalt, Neigung oder Größe der ersten Klemmflächen 6 und 7 ersetzen.The articulation of the coupling member 3 via the transverse pins 8 with an axial play 10 of the minimum size s ensures sufficient freedom of movement for the coupling member both with respect to the piston rod 2 and with respect to the clamping surface supports 4 and 5 , so that any load on the piston 1 by lateral forces and each Jamming of the clamping surface supports 4 and 5 in their guides 14 and 15 is excluded. In addition, the clamping surface supports 4 and 5 can be easily and quickly detached from the coupling member 3 and, if desired, replaced by designs with a different shape, inclination or size of the first clamping surfaces 6 and 7 .

Gegebenenfalls können sich die Klemmflächenträger 4 und 5 in ihrer wirksamen Länge voneinander unterscheiden, wenn dies für die Lage der ihren ersten Klemmflächen 6 und 7 zugeordneten zweiten Klemmflächen an dem jeweils anderen Bauteil angezeigt erscheint. Auch ist es im Rahmen der Erfindung ohne weiteres möglich, mehr als nur zwei Klemm flächenträger 4 und 5 mit dem Koppelglied 3 zu verbinden und gemeinsam durch den Kolben 1 verstellen zu lassen. Unabhängig von der Anzahl der Klemmflächenträger 4 und 5 ist es jedoch bevorzugt, sie symmetrisch zur Achse 9 an dem Koppelglied 3 angreifen zu lassen, so daß dieses funktionell einer gleicharmigen Waage entspricht.If appropriate, the effective length of the clamping surface supports 4 and 5 can differ from one another if this appears indicated for the position of the second clamping surfaces associated with their first clamping surfaces 6 and 7 on the respective other component. It is also easily possible within the scope of the invention to connect more than just two clamping surface carriers 4 and 5 to the coupling member 3 and to have them adjusted jointly by the piston 1 . Regardless of the number of clamping surface supports 4 and 5 , it is preferred, however, to have them engage the coupling member 3 symmetrically with respect to the axis 9 , so that this functionally corresponds to an equal-arm scale.

Zusammenfassend läßt sich der Gegenstand der Erfindung beschreiben als eine Klemmeinrichtung, die es gestattet, unter Antrieb durch einen einzigen und bevorzugt mittig angeordneten Kolben eine frei wählbare Mehrzahl von ersten Klemmflächen, die auf ein Zusammenwirken mit ihnen paarweise zugeordneten zweiten Klemmflächen unter gegenseitigem Auf laufen zu zeitweiliger Festlegung mehrerer Bauteile aneinander einge richtet sind, in den jeweiligen Einsatzbedingungen optimal angepaßtem Betrieb zu verstellen, wobei insbesondere auch die Möglichkeit einer späten Änderung der Lage der Montagefläche besteht.In summary, the subject matter of the invention can be described as a clamping device that allows it to be driven by a single and preferably centrally arranged pistons a freely selectable A plurality of first clamping surfaces that interact with them paired second clamping surfaces with mutual opening run into each other to temporarily fix several components are optimally adapted in the respective operating conditions To adjust operation, in particular the possibility of a late change in the location of the mounting surface.

Claims

1.Clamping device for temporarily fixing components which can be moved relative to one another while mating clamping surfaces assigned to one another in pairs, the first clamping surface of each pair belonging to one of two components to be fixed to one another and its second clamping surface to the other of these components, with a cylinder in which a Piston for an axial adjustment of the one clamping surface of each pair is displaceably guided along an axis parallel to the direction of movement of the clamping surface movement, characterized in that the piston ( 1 ) has little over an elongated coupling member ( 3 ) which extends essentially transversely to its axis ( 9 ) at least two clamping surface carriers ( 4 , 5 ) is connected, each of which is provided with the first clamping surface ( 6 , 7 ) each of a pair of clamping surfaces.

2. The clamping device according to claim 1, characterized in that the clamping surface supports (4, 5) (9) of the attack symmetrical with respect to the axis on this is connected to the coupling member (3) piston (1) on the coupling member (3).

3. Clamping device according to claim 1 or 2, characterized in that at least the connection between the coupling member ( 3 ) and the piston ( 1 ) is carried out with a minimum amount (s) of play ( 10 ) in the axial direction.

4. Clamping device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the piston ( 1 ) is connected to the coupling member ( 3 ) via a piston rod ( 2 ) articulated thereon with its free end ( 3 ).

5. Clamping device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the clamping surface supports ( 4 , 5 ) are rods which are each articulated at one end to the coupling member ( 3 ) and at their other end the corresponding clamping surface ( 6 , 7 ).

6. Clamping device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the coupling member ( 3 ) is designed in the form of a U-profile with the piston ( 1 ) and the clamping surface carriers ( 4 , 5 ) facing the open side, which both is articulated to the piston ( 1 ) and to each of the clamping surface supports ( 4 , 5 ) by means of a transverse pin ( 8 ) penetrating each of its legs.

7. Clamping device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the coupling member ( 3 ) in the form of an L-profile with a parallel to the piston ( 1 ) and to the clamping surface carriers ( 4 , 5 ) is formed the leg which is articulated both with the piston ( 1 ) and with each of the clamping surface supports ( 4 , 5 ) by means of a transverse pin ( 8 ) arranged on the parallel leg and perpendicular to it.

8. Clamping device according to claim 6 or 7, characterized in that the transverse pins ( 8 ), the piston rod ( 2 ) or the clamping surface support ( 4 , 5 ) forming rods each pass through holes, each with the central axes of the assigned transverse pins ( 8 ) aligned central axes have a greater distance from the coupling member ( 3 ) than the respective rod or rod end by the amount of the minimum dimension (s) of axial play ( 10 ).

9. Clamping device according to claim 6 or 8, characterized in that the transverse pins ( 8 ) in the bores in the legs of the U-profile of the coupling member ( 3 ) in each case on the one hand by a thickened head ( 11 ) and on the other hand by a spring clip ( 12 ) are held.

10. Clamping device according to claim 7 or 8, characterized in that the piston rod ( 2 ) and the clamping surface support ( 4 , 5 ) forming rods on the one end fixedly connected to the coupling member ( 3 ) cross pins ( 8 ) each by means of the free ends of the cross pins ( 8 ) put on spring clips ( 12 ) are secured.