DE2747421A1

DE2747421A1 - Clamp screw for workpiece with enclosed spheroid - has flat surface locating against workpiece and second flat surface in contact with stop

Info

Publication number: DE2747421A1
Application number: DE19772747421
Authority: DE
Inventors: Nils Gosta Bjors
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-10-21
Filing date: 1977-10-21
Publication date: 1979-04-26

Abstract

The clamping screw device (11) incorporates a screw shaft with an outer thread, and in the shaft end is a tube (13). Inside the tube is a ball-shaped body (16), and on one side of the screw shaft is a primary flat surface. The rotary movement of the ball-shaped body inside the tube is limited. The ball-shaped body is flattened, with a flat surface on one side of it located outside the tube. This surface locates against the workpiece to be clamped. A further flat surface on the ball is inside the pipe, and the movement limiter contains this surface. On the wall of the tube is a stop (17) for this second surface (18) to limit the rotary movement of the ball.

Description

Klemmschraubenvorrichtung tum Spannen von Clamping screw device for clamping

Werkstücken" Die Erfindung bezieht sich aLLgemein auf Werkstückhalter, insbesondere auf verbesserte Sppnnvorrichtungen, die in Verbindung mit Anzugsschrauben verwendet werden. Workpieces "The invention relates generally to workpiece holders, in particular on improved clamping devices that work in conjunction with tightening screws be used.

Bei bekannten Werkstückkhaltern sind kippbare, an dem Werkstück anliegende Elemente vorgesehen (vgl bspw US-Patentichrlft 2 649 123). Das kippbare Element arbeitet zusammen mit einer Spannklaue, am die Rlemmwirkung auf in unterschiedlicher Winkel lage stehende Fiflohen übertragen zu können. Die Spannklaue besitzt ein Gewinde und ist auf der Anzugichraube angeordnet, so daß beim Drehen der Schraube in einer Spannvorrichtung beispielsweise die Klaue spannt oder freigibt. Die Klaue geht in ein kugelartiges Element über. Das kippbare element besitzt eine kugelförmige Tülle, die um das Schraubenende gedrückt wird, um das klppbare Element festzuhalten und dabei die erforderliche Neigung zu ermöglichen. Die Neigung ist naturgemäß begrenzt durch die Mantelfläche des hinübergedrückten teils des Elements.In known workpiece holders, tiltable ones are in contact with the workpiece Elements provided (see e.g. US Pat. No. 2,649,123). The tiltable element works together with a clamping claw, on the locking effect on in different ways Angular position to be able to transmit standing fleas. The clamping claw has a thread and is arranged on the tightening screw so that when turning the screw in a Clamping device, for example, clamps or releases the claw. The claw goes in a spherical element over. The tiltable element has a spherical spout, which is pressed around the end of the screw to hold the hinged element in place and to enable the required inclination. The inclination is naturally limited through the outer surface of the pressed part of the element.

Statt "Spannklauen" an Bchraubenelementen anzubringen, sehen Werkstückhalter demgegenüber Schraubenelemente vor, an denen Tüllen als Bestandteil des Elements angebracht sind. Abgeflachte Kugeln in den Tüllen dienen als kippbare Elemente zur Anlage am Werkstück. Diese Kugelkiemmachrauben sind billiger herzustellen und arbeiten im Gebrauch besser als die Halter bekannter Art, wie sie bspw in der US-Patentschrift 3 649 123 beschrieben sind.Instead of attaching "clamping claws" to screw elements, workpiece holders see on the other hand, screw elements where Grommets as a component of the element are attached. Flattened balls in the nozzles serve as tiltable ones Elements for contact with the workpiece. These Kugelkiemmach screws are cheaper to manufacture and work better in use than the holders of the known type, e.g. U.S. Patent 3,649,123.

Ein Problem bei derartigen xugelklemmschrauben ist, daß die kugel sich in der Tülle vollständig frei bewegen kann. Häufig kann der abgeflachte Teil der Kugel, der die an dem Werkstück angreifende Fläche darstellt, sich drehen, so daß an dem Werkstück eine gekrümmt Fläche angreift. Bei der gekrümmten Fläche ist die Gefahr, daß das Werkstück sich bewegt, aber größer als bei der ebenen Fläche.A problem with such xugelklemmscrews is that the ball can move freely in the spout. Often the flattened part can the ball, which represents the surface engaging the workpiece, rotate, so that engages a curved surface on the workpiece. When the curved surface is the risk of the workpiece moving, but greater than with the flat surface.

Eine weitere, durch die frei sich drehende Kugel verursachte Schwierigkeit ist, daß sie sich freimachen und aus der Tülle herausfallen kann. Der Voraug der Kugelklemmschraube für Werkzeuge ist, daß auf den Werkzeugschäften und den sonstigen Werkstücken keine Eindrücke oder Markierungen entstehen; wenn aber ein Teil der ebenen Fläche sich innerhalb der Tülle befindet, hinterläßt der Rand der Tülle eine Markierung, wodurch der Vorteil der Kugelklemmschraube aufgehoben ist.Another difficulty caused by the freely spinning ball is that it can break free and fall out of the spout. The preview of the Ball clamp screw for tools is that on the tool shafts and the others Workpieces are not impressed or marked; but if part of the flat surface is located inside the spout, the edge of the spout leaves a Marking, whereby the advantage of the ball clamp screw is canceled.

Eine weitere Schwierigkeit bei frei in einer Tülle drehbaren Kugeln ist, daß, wenn die Kugel oder die abgeflachte Kugel sich so dreht, daß der Winkel zwischen der gehaltenen Oberfläche und der Schraubenlängsachse kleiner als ungefähr 750 ist, die Klemmbacke Querkräfte auf den Schraubenschaft auszuüben sucht.Another difficulty with balls freely rotating in a spout is that when the ball or the flattened ball rotates so that the angle between the held surface and the longitudinal axis of the screw is less than approximately 750 is, the jaw seeks to exert transverse forces on the screw shaft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine neuartige und verbesserte Klemmvorrichtung für Werkstücke zu entwickbln.The invention is therefore based on the object of a novel and to develop an improved clamping device for workpieces.

Dabei wird ein Schraubenelement mit Tülle verwendet, die eine an das Werkstück anlegbare abgeflachte Kugel aufnimmt.A screw element with a grommet is used, which is attached to the Receives workpiece attachable flattened ball.

Nach der Erfindung ist die Kugel in der verbesserten Klemmvorrichtung so abgeflacht, daß sie parallele ebene Flächen aufweist.According to the invention, the ball is in the improved clamping device flattened so that it has parallel flat surfaces.

Die eine ebene Fläche ist die am Werkstück anliegende Fläche.One flat surface is the surface resting on the workpiece.

Ein Vorsprung in der Tülle wirkt mit der anderen ebenen Fläche der Kugel im Inneren der Tülle zusammen und begrenzt die Drehbewegung der Kugel.A protrusion in the grommet interacts with the other flat surface of the Ball collapses inside the spout and limits the rotation of the ball.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung besitzt die abgeflachte Kugel nur eine ebene Fläche, während an ihrem innenliegenden Pol ein Vorsprung ausgebildet ist. Eine Ausnehmung am Pol der Tülle nimmt den Vorsprung auf und begrenzt die Drehbewegung der abgeflachten Kugel innerhalb der Tülle.According to another feature of the invention, the flattened ball has only a flat surface, while a protrusion is formed on its inner pole is. A recess at the pole of the grommet receives the projection and limits the rotary movement the flattened ball inside the spout.

Nach der Erfindung kann eine verbesserte Klemmschraubenvorrichtung an der abgeflachten Kugel einen Vorsprung und an der Tülle eine Aufnahme für diesen Vorsprung aufweisen, wodurch die Drehbewegung der Kugel innerhalb der Tülle begrenzt wird.According to the invention, an improved clamping screw device a projection on the flattened ball and a receptacle for this on the spout Have projection, whereby the rotational movement of the ball within the spout is limited will.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Gewindeteil mit einer Tülle an dem einen Ende vorgesehen. Eine Kugel, von der jenseits ihres Xquators eine Kappe abgeschnitten ist, liegt unverlierbar in der Tülle, wozu der äußere Rand der Tülle durch Drücken verformt ist, so daß mehr als das Halbkugelvolumen der Kugel im Inneren der Tülle festgehalten wird. Die erste Kappenschnittfläche bietet eine ebene Fläche zur Anlage an dem festzuklemmenden Werkstück dar. Ein dem inneren Teil der Tülle gegenüberstehender Kugelpolabschnitt ist ebenfalls abgeflacht und stellt eine zweite ebene Fläche dar, die praktisch parallel zu der Unterseite des außenliegenden Teils der abgeflachten Kugel verläuft. Ein Vorsprung in der Tülle begrenzt die Drehbewegung der Kugel innerhalb der Tülle auf etwa 150 in jeder Richtung.In a preferred embodiment of the invention is a threaded part provided with a grommet at one end. A sphere from the one beyond hers Xquator's cap is cut off, lies captive in the spout, for which purpose the outer edge of the spout is deformed by pressing, so that more than the hemispherical volume the ball is held inside the spout. The first cap cut surface provides a flat surface to rest on the workpiece to be clamped The spherical pole section opposite the inner part of the grommet is also flattened and represents a second flat surface that is practically parallel to the underside of the outer part of the flattened sphere. A head start in the spout limits the rotation of the ball within the spout to about 150 in each direction.

Die erwähnten und die sonstigen Merkmale und Besonderheiten der Erfindung sind im einzelnen aus der Beschreibung derAnordnung an Hand der zugehörigen Zeichnungen zu erkennen, die folgendes darstellen: Fig.1: eine Schnittansicht der Klemmschraubenvorrichtung, bei der die Drehbewegungen der benutzten Kugel begrenzt sind; Fig.2: eine Schnittansicht der Klemmschraubenvorrichtung mit der Vorrichtung nach Fig.1 beim Halten eines Werkstücks; Figuren 3, 4 und 5: weitere Ausführungsformen derfindungsgemäßen Klemmschraubenvorrichtung.The mentioned and other features and peculiarities of the invention are in detail from the description of the arrangement with reference to the accompanying drawings which represent the following: Fig. 1: a sectional view of the clamping screw device, in which the rotational movements of the ball used are limited; Fig. 2: a sectional view the clamping screw device with the device according to Figure 1 when holding a workpiece; Figures 3, 4 and 5: further embodiments of the clamping screw device according to the invention.

In Fig.1 ist die verbesserte KlemmschraubenvortFchtung insgesamt mit 11 bezeichnet. Das Schnittbild zeigt das Bchraubelement 12 mit einer Tülle 13 und Gewindegängen 14. Als Sohraubelement kommt etwa ein Schraubbolzen oder eine Maschinenechraube in Betracht, wie sie zum Spannen oder Festhalten von Werkteugteilen benutzt werden. Die hier beschriebene Klemmschraubenvorrichtung mit Kugel kann auch bei Justierschrauben Anwendung finden.In Figure 1, the improved clamping screw advantage is overall with 11 designated. The sectional view shows the screw element 12 with a grommet 13 and Thread turns 14. A screw bolt or a machine screw is used as a screw element consider how they are used to clamp or hold work parts. The clamping screw device with ball described here can also be used with adjusting screws Find application.

Das kugelförmige Teil 16 ist gemäß der Zeichnung in die Tülle eingesetzt. Von der Kugel ist jedoch eine Kugelkappe abgeschnitten. Der verbleibende abgeflachte Kugelteil ist größer als eine Halbkugel. In der Tülle 13 befindet sich ein Vorsprung 17, der an der Stelle eines Pols angeordnet ist, im vorliegenden Falle also an der tiefsten Stelle der Tülle. Am Innenpol der Kugel nach Fig.1 ist eine zweite Kugelkappe abgeschnitten, so daß eine Schnittfläche 18 entsteht. Der Vorsprung 17 liegt an der Schnittfläche 18 an, wenn die Kugel sich in beliebiger Richtung dreht.The spherical part 16 is inserted into the grommet as shown in the drawing. However, a spherical cap is cut off from the sphere. The remaining flattened Part of the sphere is larger than a hemisphere. In the spout 13 there is a projection 17, which is arranged at the point of a pole, in the present case so on the deepest point of the spout. At the inner pole of the ball according to Figure 1 is a second ball cap cut off, so that a cut surface 18 is formed. The projection 17 is on the cutting surface 18 when the ball rotates in any direction.

Das Ausmaß der Drehbewegung wird somit durch die Größe des Vorsprungs und durch die Winkelabweichung der Seiten des Vorsprungs, etwa der Seite 20, von der Vertikalen bestimmt. Bei der praktischen Ausführung wird die Drehbewegung auf etwa 150 beschränkt.The extent of the rotary movement is thus determined by the size of the projection and by the angular deviation of the sides of the projection, such as side 20, from of the vertical. In the practical execution, the rotary movement is on limited to about 150.

Fig.2 zeigt die Anwendung der Klemmschraubenvorrichtung mit Kugel zum Halten eines Schrägmessers, das geneigt in einen Werkzeughalter eingesetzt ist. Die Kugel dreht sich, um eine Stellung zu erreichen, in der die ebene Schnittfläche 19 der von der Kugel abgeschnittenen größeren Kappe an dem Werkzeug 21 anliegt und dieses in dem Werkzeughalter 22 festhält. Beim Anziehen der Klemmschraube 11 wird der relativ große Flächenbereich 19 der gehärteten Kugel gegen den Schaft 23 des Werkzeugs 21 gedrückt.Fig.2 shows the application of the clamping screw device with ball for holding an inclined knife which is inserted in a tool holder at an incline. The ball rotates to reach a position in which the flat cutting surface 19 of the larger cap cut off from the ball rests against the tool 21 and holds this in the tool holder 22. When tightening the clamping screw 11 is the relatively large surface area 19 of the hardened ball against the shaft 23 of the Tool 21 pressed.

Die Größe der Anlagefläche hält die Beschädigung des Werkzeugs klein, sichert das Werkzeug aber doch gegen Verschiebung von seinem Platz.The size of the contact surface keeps the damage to the tool small, nevertheless secures the tool against displacement from its place.

Die ebene Fläche 19 erlaubt außerdem ein zuverlässigeres Einspannen und bietet größere Sicherheit gegen Vlbratlonselnflüsse, die beim Schneiden mit Schnittwerkzeugen häufig beobachtet werden.The flat surface 19 also allows a more reliable clamping and offers greater security against frying rivers when cutting with Cutting tools are often observed.

Fig.3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Klemmschraubenvorrichtung ist wieder mit 11 bezeichnet, die Kugel selbst mit 16. Die Kugelkappenschnittfläche ist 19, die Tülle 13.3 shows a further embodiment of the invention. The clamping screw device is again designated with 11, the ball itself with 16. The spherical cap cut surface is 19, the spout 13.

Anstatt eine zweite Kappe am Polbereich der Kugel abzuschneiden, ist dort ein Vorsprung 26 vorgesehen. Der Vorsprung kann aber natürlich auch an jedem anderen Abschnitt der Kugel angebracht werden. In der Tülle ist eine Eintiefung 27 zur Aufnahme des Vorsprungs 26 vorgesehen. Die Eintiefung 27 bietet ausreichend Spiel, damit der Vorsprung 26 sich so bewegen kann, daß die ebene Fläche 19 der Kugel in einem vorgesehenen Ausmaße ihre Einstelllage ändern kann, beispielsweise um 150 nach jeder Richtung.Instead of cutting off a second cap at the pole area of the sphere, is a projection 26 is provided there. Of course, the lead can also apply to everyone to be attached to another section of the sphere. There is a recess in the spout 27 provided for receiving the projection 26. The recess 27 offers sufficient Game so that the projection 26 can move so that the flat surface 19 of the Ball can change its setting position to an intended extent, for example at 150 in each direction.

In Fig.4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeichnet; danach weist die Werkzeugklemmvorrichtung 11 ein Schraubelement 12 mit Gewinde 14 und Tülle 13 für die Aufnahme einer abgeflachten Kugel 16 auf. An einem Abschnitt der anderen Fläche der abgeflachten Kugel innerhalb der Tülle 13 ist eine umlaufende Eintiefung 28 angebracht. Ein zugeordneter Abschnitt der Tülle ist mit einem umlaufenden Vorsprung 29 versehen, der der Eintiefung 28 gegenüberliegt und in diese eingreift. Innerhalb der Eintiefung 28 ist das Spiel so groß, daß die Kugel sich in der Tülle drehen kann, jedoch ist das Ausmaß der Drehbewegungen begrenzt, beispielsweise auf etwa 150 nach jeder Richtung.In Figure 4, a further embodiment of the invention is drawn; then the tool clamping device 11 has a screw element 12 with a thread 14 and spout 13 for receiving a flattened ball 16. At one section the other surface of the flattened ball within the spout 13 is a circumferential one Recess 28 attached. An associated section of the grommet has a circumferential Provided projection 29, which lies opposite the recess 28 and engages in this. Within the recess 28, the game is so great that the ball is in the spout can rotate, but the extent of the rotary movements is limited, for example to about 150 in each direction.

Bei dieser Bauweise braucht das Kugelelement nur die Größe einer Halbkugel zu haben oder kann auch noch kleiner sein, damiteine Maximierung der Anlagefläche 19 möglich ist. Ferner braucht am unteren Rande des Bauteils 12 keine Drückbearbeitung vorgenommen zu werden. Die einander gegenüberstehenden Elemente Vorsprung und Eintiefung können an bestimmten Punkten vorgesehen sein und brauchen das Kugelelement nicht zu umgeben.With this design, the spherical element only needs the size of a hemisphere or can be even smaller, thus maximizing the contact area 19 is possible. Furthermore, no spinning is required on the lower edge of the component 12 to be made. The opposing elements protrusion and recess can be provided at certain points and do not need the ball element to surround.

Fig.5 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wonach die Klemmschraubvorrichtung 11 ein Schraubelement 12 mit Gewinde 14 und einer Tülle zur Aufnahme einer abgeflachten Kugel 16 besitzt. Die Kugel wird in der Tülle 13 in beliebiger bekannter Weise gehalten, etwa indem eine Halteschulter 15 unterhalb des Äquators der Kugel angedrückt wird.Finally, FIG. 5 shows a further embodiment of the invention, after which the clamping screw device 11 is a screw element 12 with thread 14 and a Spout for receiving a flattened ball 16 has. The ball is in the spout 13 held in any known manner, for example by having a retaining shoulder 15 below of the equator of the sphere is pressed.

In der Tülle 13 ist eine Einrichtung zur Begrenzung der Drehbewegung der Kugel 16 vorgesehen. Insbesondere zeigt die Fig.5 eine öffnung 26 in der Tülle der Schraube 12 zur Aufnahme eines Stifts, und eine etwas größere Ausnehmung 27 zur Aufnahme eines Stifts befindet sich im Kugelkorpus. Ein Stift 28 greift in die beiden öffnungen ein und begrenzt dadurch die Drehbewegung der Kugel in der Tülle.In the spout 13 is a device for limiting the rotary movement the ball 16 is provided. In particular, FIG. 5 shows an opening 26 in the spout the screw 12 for receiving a pin, and a slightly larger recess 27 for receiving a pin is located in the ball body. A pin 28 engages both openings and thereby limits the rotational movement of the ball in the spout.

Die obenerwähnte Drehbewegung von 150 ist in Fig.1 als Winkel Gt eingezeichnet. Die obenerwähnte Drehbewegung von 750 ist der Komplementärwinkel ß , der ebenfalls in Fig.1 eingezeichnet ist. Die Schnittfläche 19 liegt an der Oberfläche des Werkstücks an. Nötigenfalls wird die Kugel 16 in der Tülle um 150 gedreht, um die Anlage zu ermöglichen.The above-mentioned rotational movement of 150 is shown in FIG. 1 as angle Gt. The above-mentioned rotational movement of 750 is the complementary angle ß, which is also is shown in Fig.1. The cut surface 19 lies on the surface of the workpiece at. If necessary, the ball 16 in the spout is rotated 150 to close the system enable.

Zwar ist die Kugelzapfenanordnung am Beispiel einer Klemmschraubenvorrichtung erläutert, jedoch ist die Erfindung auch bei andersartigen Halteeinrichtungen anzuwenden, etwa bei rohrförmigen oder plattenförmigen Teilen, die nicht nur zum Klemmen sondern bei Ausgleichsunterlagen, Kniegelenkunterlagen und ähnlich arbeitenden Einrichtungen einsetzbar sind.The ball stud arrangement is based on the example of a clamping screw device explained, but the invention can also be used with other types of holding devices, for example with tubular or plate-shaped parts that are not only used for clamping but for compensation pads, knee-joint pads and similarly working facilities can be used.

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Claims

Claims Q.) Clamping screw device, characterized by a screw shaft with an external thread, a grommet in one end of said Screw shank, a spherical body within said grommet, a first flat surface on one side of said screw shaft and through a Device for limiting the rotational movement of the spherical body within the said grommet.

2. Clamping screw device according to claim 1, characterized in that that the spherical device is flattened; that furthermore a first flat surface on one side of said flattened ball is provided and that in addition the said flat surface is located outside the said spout and to the plant is used on said workpiece.

3. Clamping screw device according to claim 2, characterized in that that a second flat surface on the part of the said located inside the spout Ball is provided that also said device for limiting the rotational movement of said ball within said spout, said second flat surface contains, and that on the wall of the spout a device as a stop for said a second flat surface is provided to limit the rotational movement of said ball is.

4. clamping screw device according to claim 3, characterized in that that said second flat surface is parallel to said first flat surface runs.

5. Clamping screw device according to claim 4, characterized in that that said projection in said spout has a practically conical shape Represents protrusion which rests in the middle of said second flat surface, and that the range of fluctuation of the rotational movement of said ball by that of included angle of the walls of said spherical projection is limited.

6. clamping screw device according to claim 5, characterized in that that the said fluctuation range of the rotary movement is limited to practically 15 °.

7. clamping screw device according to claim 1, characterized in that that said means for limiting the rotational movement of said ball within the said spout contains a recess in the said ball as well one emanating from the walls of said spout and into said recess protruding projection, whereby the rotational movement of said ball within the said grommet is limited.

8. clamping screw device according to claim 1, characterized in that that the device for limiting the rotational movement of said ball within said spout dine recess in the walls of said spout and one Has projection which protrudes from said ball into said recess, the rotational movement of said ball being due to the clearance between the protrusion and the recess is limited.

9. clamping screw device according to claim 1, characterized in that that the device for limiting the rotational movement of said ball within of said socket a first opening for receiving a pin in said socket Grommet and a second opening for receiving a pin in said ball has, which two openings are normally aligned with one another, and that a Pin from said first opening for receiving a pin into said opening second opening for receiving a pin protrudes and thereby a rotary movement the said ball is limited within the said spout.

10. Clamping screw device according to claim 9, characterized in that that said second opening for receiving a pin is wider than said one first opening for receiving a pen.

11. Improved ball stud device for use in clamping and when adjusting, characterized by a retaining element provided with a ball, in which a Tplle is formed, in which a spherical cap is also formed from the ball is cut away and in which finally a device is provided by the rotational movement of said flattened ball within said spout is limited.