Schnellspanngerät Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schnell spanngerät, dessen zur Aufnahme einer Spannzange bestimmtes Gehäuse eine mit einer Teilscheibe verse hene Hülse aufweist, wobei eine Einrichtung zum Er zeugen einer Relativbewegung zwischen der Spann zange und einem Betätigungskonus für die letztere vorgesehen ist. Der grosse Nachteil bekannter Geräte dieser Art besteht darin, dass die Spannzange nicht auswechselbar ist, so dass das Gerät nur zum Ein spannen von Werkstücken einer bestimmten Dimen sion dienen kann.
Das erfindungsgemässe Gerät ist nun dadurch gekennzeichnet, dass in die Hülse wahl weise eine von mehreren, mit<B>je</B> einem Betätigungs konus versehenen Zwischenhülsen einsetzbar ist, wobei die letzteren gleiche Aussendurchmesser,<B>je-</B> doch verschiedene Innendurchmesser zur Aufnahme von handelsüblichen Spannzangen unterschiedlicher Grösse aufweisen. Zur Spannung von Werkstücken verschiedener Dimensionen sind somit lediglich die erforderlichen verhältnismässig billigen und präzisen Spannzangen zu beschaffen und wahlweise in das Gerät einzusetzen.
Vorzugsweise können auswechselbare Mittel zur Aufnahme der Spannzangen zwecks wahlweiser Spannungen auf Zug oder Druck,<B>d.</B> h. zum wahlwei sen Anziehen des Zangenkonus gegen den Betäti gungskonus oder zum Anpressen des Betätigungsko nus gegen den Zangenkonus vorgesehen werden. Die erwähnte Spannung auf Druck hat den Vorteil, dass der das Werkstück aufnehmende Kopf der Zange im gespannten Zustand stets dieselbe axiale Lage er reicht, so dass die Lage der Werkstücke in gespann tem Zustand genau vorbestimmt werden kann. Fer ner können die die Zange aufnehmenden Teile des Gerätes drehbar im Gerätegehäuse angeordnet und mit einer auswechselbar angebrachten Teilscheibe gekuppelt sein, so dass die gespannten Werkstücke zur genauen Bearbeitung in verschiedene Winkella gen gebracht werden können.
Ausserdem kann das Gehäuse vorzugsweise zwei in rechtem Winkel zuein anderstehende Montageflächen aufweisen, von wel chen die eine parallel und die andere senkrecht zur Spannzangenachse liegt. Es ist somit möglich, das Gerät in zwei verschiedenen Lagen auf einem Tisch zu befestigen, um das in der Zange befestigte Werk stück in horizontaler oder in vertikaler Lage zu bear beiten.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Gerätes dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine räumliche Ansicht der ersten Ausführungsform, Fig. 2 zeigt einen Axialschnitt dieser ersten Aus führungsform für Spannung auf Druck hergerichtet, Fig. 3 zeigt einen Querschnitt nach Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 zeigt einen Axialschnitt der ersten Ausfüh rungsform für Spannung auf Zug hergerichtet, Fig. 5 zeigt einen Querschnitt nach Linie V-V in Fig. 4, Fig. 6 zeigt einen Teilaxialschnitt einer zweiten Ausführungsform mit Druckluftbetätigung, Fig. 7 und 8 zeigen den Fig. 2 und 4 entsprechen de Teilaxialschnitte durch eine dritte Ausführungs form, Fig. <B>9</B> zeigt eine Teilvorrichtung des Gerätes, und Fig. <B>10</B> zeigt einen Teil des Ratschenantriebes des Gerätes.
Das aus Guss bestehende Gehäuse<B>1</B> weist zwei ebene Montageflächen 2 und<B>3</B> auf. Diese Montage flächen stehen senkrecht zueinander, wobei die Mon tagefläche 2 senkrecht zur Achse einer im Gerät be findlichen Spannzange 4 und die Fläche<B>3</B> parallel zur Spannzangenachse liegt. Der Körper des Gehäu ses ist im wesentlichen zylindrisch und weist eine Bohrung mit Teilen verschiedenen Durchmessers und Anschlagschultern auf. In der Bohrung des Gehäuses ist mittels Kugellagern 5 und 6 eine Hülse 7 drehbar aber axial unverschiebbar gelagert. Im untersten wei testen Teil der Bohrung des Gehäuses liegt eine Teil scheibe 8, welche auf dem unteren Ende der Hülse 7 mittels eines Gewinderinges 9 unverdrehbar gesichert ist. Das untere Ende der Gehäusebohrung ist durch einen wegnehmbaren Deckel 10 verschlossen.
Nach Entfernung dieses Deckels kann die Teilscheibe 8 ausgewechselt werden. Auf die Teilscheibe<B>8</B> wirkt eine federbelastete Rastklinke<B>11,</B> die ausserdem durch einen Exzenterhebel 12 in Eingriffslage blok- kiert werden kann.
Mit einem Aussengewinde am oberen Ende der Hülse<B>7</B> ist eine Scheibe<B>13</B> verschraubt, deren nach unten ragender Flansch 14 eine in Fig. 10 dargestell te Fortschaltverzahnung 15 aufweist. Zwischen der Scheibe<B>13</B> und der oberen Stirnfläche des Gehäuses <B>1</B> ist ein Ring<B>16</B> drehbar gelagert, an welchem ein Betätigungshebel<B>17</B> befestigt ist. Am Ring<B>16</B> ist eine Fortschaltklinke 18 schwenkbar gelagert, welche in die Fortschaltverzahnung 15 des Flansches 14 ein greift. In einer Längsbohrung des Hebels<B>17</B> ist eine Stange<B>19</B> längsverschiebbar angeordnet, welche nach Abschrauben eines Betätigungsgriffes 20 (Fig. 1) des Hebels 17 zur Sperrung der Klinke 18 in Eingriffstel lung radial einwärts verschoben werden kann.
An gegenüberliegenden Stellen des Gehäuses<B>1</B> sind Vertiefungen 21 angefräst, von welchen schlitz artige Durchbrechungen 22 in den Innenraum des Gehäuses führen. Mittels Bolzen<B>23</B> ist eine mit ihren Schenkeln in die Ausnehmungen greifende Gabel 24 am Gehäuse gelagert. Die Gabel ist mit dem kürzeren Arm eines Spannhebels<B>25</B> gelenkig verbunden. Der Spannhebel<B>25</B> ist mittels einer Gabel<B>26</B> schwenkbar am Gehäuse gelagert. Mit den beiden Schenkeln der Gabel 24 sind durch die Durchbrechungen 22 ins In nere des Gehäuses ragende Zapfen<B>27</B> verschraubt, deren innere Enden in eine Ringnut eines zwischen der Gehäusewand und der Hülse<B>7</B> axial verschiebbar angeordneten Spannrings<B>28</B> greifen.
Wie besonders Fig. 4 zeigt, weist der Spannring 28 eine innere, teil weise konische Druckfläche mit einer ringartigen Vertiefung<B>29</B> am unteren Ende auf. Innerhalb des Spannrings<B>28</B> weist die Hülse<B>7</B> einen Kranz von Durchbrechungen 30 auf, in welche je eine radial be wegliche Kugel<B>31</B> lose eingesetzt ist.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausrüstung des Gerätes für Spannung auf Druck ist mit dem Aussen gewinde am oberen Ende der Hülse 7 eine über den Rand der Spannzange 4 greifende Überwurfmutter 32 verschraubt und mittels einer Madenschraube 33 gesichert. Die Spannzange 4 sitzt axial frei verschieb bar in einer Zwischenhülse 34, deren Eindringtiefe in die Hülse<B>7</B> durch Schultern dieser beiden Hülsen bestimmt ist. Die Zwischenhülse 34 besitzt am ober en Ende einen dem Spannkonus der Zange 4 ange- passten Konus 35. An der Aussenfläche der Zwi schenhülse 34 ist eine Ringnut 36 mit einer etwa ko nischen Druckfläche 37 vorgesehen. Zwischen dem unteren Ende der Spannzange 4 und einem nach innen ragenden Ringflansch der Zwischenhülse 34 ist eine Druckfeder 38 angeordnet.
Durch die Bohrung 39 der Zwischenhülse 34 und eine koaxiale Bohrung 40 der Hülse 7 kann bei entferntem Deckel 10 gege benenfalls Stangenmaterial von hinten in die Spann zange 4 eingeführt werden. Diese Bohrungen können auch dazu dienen, verklemmte Werkstücke oder Teile des Gerätes auszustossen.
In Fig. 2 ist das Gerät bei gelöster Spannzang dargestellt, d. h. die Zwischenhülse 34 wird durch die Feder 38 in einer unteren Endlage gehalten, in wel cher sich ihr Konus 35 vom Konus der Spannzange 4 abgehoben hat. Zum Spannen eines Werkstückes im Gerät- wird dasselbe von oben bzw. bei Montage des Gerätes auf der Fläche<B>3</B> von der Seite in die Spann zange 4 eingeführt und hierauf der Hebel<B>25</B> nieder gedrückt. Dabei werden auch die Bolzen<B>27</B> durch die Gabel 24 nach unten bewegt und nehmen den Spann ring 28 mit.
Die in Fig. 2 in der Vertiefung 29 des Spannrings <B>28</B> in einer äusseren radialen Endlage liegenden Kugeln 31 werden dabei durch. die Druck fläche des Spannringes 28 nach innen gedrängt und wirken auf die obere Druckfläche <B>37</B> der Ringnut<B>36</B> der Zwischenhülse 34.
Diese Hülse wird dabei durch die von den Kugeln <B>31</B> auf die Fläche<B>37</B> übertragenen Keilkräfte nach oben geschoben, so dass sich ihr Konus<B>35</B> gegen den Konus der Spannzange 4 anlegt. Die Spannzange kann nicht nach oben ausweichen, weil sie durch die Überwurfmutter 32 gehalten wird. Die gegenüber der Spannzange 4 nach oben verschobene Zwischenhülse 34 bewirkt daher eine Spannung des eingesetzten Werkstücks in der Zange 4, wobei die Lage des Werkstücks genau vorbestimmt werden kann, indem die Zange 4 beim Spannvorgang keine Axialver schiebung erfährt. Die Druckfläche des Spannrings <B>28</B> ist so ausgebildet, dass alle Teile durch<B>Selbst-</B> hemmung in der gespannten Lage verbleiben bis der Hebel 25 zur Entspannung wieder in seine Ausgangs lage zurückgeführt wird.
Das gespannte Werkstück kann nun<U>beliebig</U> be arbeitet werden. Greifen am Werkstück während der Bearbeitung erhebliche Drehmomente an, die eine Verdrehung der Spannzange und der sie haltenden Teile um die Spannzangenachse bewirken möchten, ist der Exzenterhebel 12 in die in Fig. 9 dargestellte Sperrstellung zu bringen, in welcher die Sperrklinke <B>11</B> in, Eingriff gehalten wird und jede Drehung<B>der</B> Teilscheibe<B>8</B> und der damit verbundenen Teile ver hindert.
Soll das Werkstück nach erfolgter Bearbei- tung aus einer Drehlage in eine andere verbracht werden, so wird der Exzenterhebel 12 in seine u-ii- wirksame Lage geschwenkt, so dass die Tellscheibe <B>0'</B> und die damit verbundenen Teile unter übei-,#iinduxl-'7 einer gewissen Hemmung gedreht.
werden hönnen. Die Drehung erfolgt vorzugsweise mit Hilie der durch <B>C</B> die Teile<B>13</B> bis 20 gebildeten Ratsche, wobei der Hebel<B>17 je</B> nach dem Winkel der Verstellung ein oder mehrere Male hin- und hergeschwenkt wird, um die Schrittschaltscheibe 13 mit der Hülse 7 der Zwi schenhülse 34 und der Spannzange 4 mit dem Werk stück schrittweise in die gewünschte neue Lage zu drehen, die durch Einrasten der Klinke<B>11</B> in eine Kerbe der Teilscheibe<B>8</B> bestimmt ist. In der neuen Stellung kann nötigenfalls der Exzenterhebel 12 wie der in die in Fig. 9 dargestellte Verriegelungslage ge bracht werden.
Mittels der anhand der Fig. 10 be schriebenen Vorrichtung kann die Ratsche auch blockiert werden, um die Zange in dem der Fort schaltrichtung der Ratsche -entgegengesetzten Dreh sinn drehen zu können, wenn damit die Stellungen des Werkstückes rascher und einfacher erreicht wer den können.
Fig. 4 zeigt das für Spannung auf Zug hergerich tete Gerät, wobei in Fig. 4 entsprechende Teile gleich bezeichnet sind wie in den Fig. 1-3. Zur Umstellung des Gerätes aus der Anordnung nach Fig. 2 in die Anordnung nach Fig. 4 genügt es, nach Lösen der Madenschraube 33 die Überwurfmutter 32 loszu schrauben und die Zwischenhülse 34 mitsamt der Spannzange 4 auszuheben. Die Spannzange 4 wird sodann aus der Zwischenhülse 34 genommen und an deren Stelle dieselbe oder eine andere gewünschte Spannzange in eine kürzere Zwischenhülse 43 einge setzt. Die Spannzange wird mit dem Innengewinde eines Spannringes 42 verschraubt, die Feder 45 in Hülse<B>7</B> eingelegt und die drei montierten Teile 4, 42, 43 ebenfalls in Hülse<B>7</B> -eingesetzt.
Der Spannring 42 weist am oberen äusseren Ende leicht gebrochene Kantenflächen auf, auf welche die Kugeln<B>31</B> wirken können. Die kürzere Zwischenhülse 43 verbleibt stets in der in Fig. 4 dargestellten Lage, die durch Auflage ihrer Schulter auf die Schulter der Hülse<B>7</B> bestimmt ist. Anstelle der Überwurfmutter 32 wird eine Über wurfmutter 44 mit der Hülse 7 verschraubt, welche die Zwischenhülse 43 in ihrer Lage festhält. Zwi schen dem Spannring 42 und der unteren Schulter der Hülse<B>7</B> ist eine Druckfeder 45 angeordnet.
Fig. 4 zeigt das Gerät in gespanntem Zustand mit einem Werkstück 46 in der Spannzange 4. Die Ku geln<B>31</B> sind durch den nach unten verschobenen Spannring<B>28</B> nach innen gedrängt und halten den Spannring 42 in einer unteren Endlage, in welcher die Spannzange 4 mit ihrer konischen Fläche gegen eine entsprechend konische Fläche 47 der Zwischen hülse 43 gepresst wird. Wird der Spannring<B>28</B> nach oben verschoben, so können die Kugeln<B>31</B> nach aus sen ausweichen und geben den Spannring 42 frei, so dass dieser unter dem Druck der Feder 45 nach oben verschoben wird, dabei die Spannzange 4 gegenüber der Zwischenhülse 43 nach oben mitnimmt und die Entspannung bewirkt. Das Werkstück kann heraus genommen und durch ein unbearbeitetes ersetzt wer den.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform entsprechend der in den Fig. 1-5 dargestellten Ausführungsform, bei welcher entsprechende Teile gleich bezeichnet sind wie in den Fig. 1-5. Der Unterschied besteht darin, dass anstelle einer von Hand betätigbaren Spannvorrichtung eine pneumatische Spannvorrich tung vorgesehen ist. Anstelle des Spannrings<B>28</B> ist ein als Kolben dienender und mit den erforderlichen Dichtungen versehener<U>Spannring</U> 48 in -einem ring förmigen, zwischen der Hülse<B>7</B> und dem Gehäuse<B>1</B> gebildeten Zylinderraum 49 verschiebbar angeordnet. Zwischen die Kränze der Kugellager<B>5</B> und<B>6</B> sind Dichtungsringe eingesetzt, um das Entweichen des Druckmittels aus dem Zylinderraum durch die Ku gellager zu vermeiden.
Der Ringkolben weist an sei ner Innenfläche eine der Druckfläche des Spannrings <B>25</B> entsprechende Druckfläche auf, welche in der be schriebenen Weise mit den Kugeln<B>31</B> zusammenar beitet. Durch nicht dargestellte Leitungen wird das Druckmittel zum Spannen eines Werkstückes durch eine Bohrung 50 und zum Entspannen des Werkstük- kes durch eine Bohrung 5 1 zugeleitet.
Eine weitere Ausführungsform des Gerätes ist in Fig. 7 und 8 dargestellt, wobei ebenfalls entsprechen de Teile gleich bezeichnet sind wie in den Fig. 1-6. Der Spannring<B>28</B> weist eine etwas anders gestaltete Druckfläche auf, welche auf S-förmige Druckkörper <B>52</B> wirkt, die sich bei der in Fig. <B>7</B> dargestellten Aus bildung für Spannung auf Druck unter einer Schulter <B>53</B> der Zwischenhülse 34 abstützen. Wird der Spann ring<B>28</B> aus der dargestellten Lage nach unten ver schoben, so werden die Druckkörper<B>52</B> radial nach innen gedrängt und auf der geneigten Fläche 54 an gehoben, so dass die Zwischenhülse 34 zur Spannung der Zange 4 angehoben wird.
Zur Umstellung dieses Gerätes für Spannung auf Zug wird gemäss Figg. <B>8</B> ein<U>Spannring</U><B>55</B> mit einer Schulter<B>56</B> eingesetzt, wobei die S-förmigen Druck körper<B>52</B> so umzustellen sind, dass sie sich von oben auf die Schulter abstützen. Die Druckkörper<B>52</B> sind ausserdem in andere Durchbrechungen der Hülse<B>7</B> einzusetzen, welche eine nach unten geneigte Schulter <B>57</B> aufweisen, auf welche die Druckkörper<B>52</B> beim Spannen auflaufen und den Spannring<B>55</B> und die damit verbundene Zange 4 in die in Fig. <B>8</B> dargestell te Spannstellung nach unten schieben.
Wird der Spannring<B>28</B> nach oben verschoben, so können die Druckkörper 52 nach aussen ausweichen und geben den Spannring<B>55</B> frei, so dass derselbe mit der Spannzange 4 unter der Wirkung der Feder 45 nach oben verschoben und damit die Spannzange geöffnet wird.
Das Gussgehäuse<B>1</B> weist zwei zur Hauptbohrung des Gehäuses achsparallele Löcher auf, von welchen in Fig. <B>1</B> nur das eine sichtbar und mit<B>58</B> bezeichnet ist. In eines dieser Löcher kann eine in Fig. <B>1</B> hinten dargestellte Säule<B>59</B> gesteckt werden, an welcher ein nicht dargestellter Gegenhalter drehbar und/oder längsverschiebbar und mittels Stellschrauben fest- setzbar angeordnet sein kann. Der Gegenhalter kann bei langen dünnen Werkstücken oder solchen, die in der Zange 4 nur kurz gefasst werden können, ver- wendet werden. Der Gegenhalter kann auch mit einer Spitze oder dergleichen als Zentrierhilfe für das Werkstück benützt werden.
Er kann auch als Bohr buchsenhalter ausgebildet sein, in welchem Falle der Halter vorzugsweise gegen einen Anschlag in seine Arbeitsstellung um die Säule<B>59</B> einschwenkbar und zur Weiterbearbeitung des Werkstücks wegschwenk bar ist.