DE1950721B - Spannwerkzeug - Google Patents

Description

Zweckmäßigerweise ist ferner der zweite Schenkel zur Bewegungsbahn des Druckblocks unter einem unterhalb des Selbsthemmungswinkels liegenden spitzen Winkel geneigt. Hierdurch wird der Spannarm in der Schließstellung selbsttätig und ohne Kraftbeaufschlagung vom Antrieb her verriegelt.

Zur leichten, reibungsarmen Verschiebbarkeit des Druckblocks ist dieser vorzugsweise über Rollen in den Führungen gelagert.

Um die hohen, zum Lösen des in der Schließstellung verriegelten Spannarms erforderlichen Kräfte aufzubringen, kann ferner der Antrieb zum schlagstoßartigen öffnen des Spannwerkzeuges mit Bewegungsspiel an den Druckblock gekoppelt sein.

In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung ist ferner der zweite Schlitzschenkel zwecks Verschleiß-Ausgleichs mit einer Verlängerung versehen

Weitere Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Seitenriß des erfindungsgemäßen kraftbetätigten Spanners mit bestimmten Teilen, die auf einer anderen Ebene liegen, in gestrichelten Linien,

F i g. 2 eine vergrößerte Teilansicht der Vorderseite des kraft betätigten Spanners längs der Pfeilrichtung des Schnittes der Linie 2-2,

Fig. 3 die Vorderansicht des kraftbetätigten Spanners längs der Schnittlinie 3-3 der Fig. 1.

Fig. 4 einen Schnitt durch die bewegten Arbeitsteile des kraftbetätigten Spanners längs der Linie 4-4 der Fi g 2,

F i g. 5 einen Schnitt ähnlich der F i g. 4. wobei die Teile eine andere Stellung einnehmen,

Fig. 6 einen Querschnitt länas der Linie 6-6 der Fig. 4.

F i c. 7 einen Querschnitt längs der versetzten Linie 7-7 der F i g. 4.

Die kraftbetätigte Spannvorrichtung 10 der Zeichnungen besitzt einen als Betätigungs- oder Stelltrieb wirkenden Zylinderkolbcn 12 mit dem Einbaukopf 14 und der Spinnbacke bzw. dem Arm 16, der in Punkt 18 des Einbaukopfes drehbar gelagert ist Die Betätigungs- oder Steiltriebverlängerung 20 mit dem Nockenschlitz 22 dient dazu, den Spannarm von der mit ausgezogener Linie dargestellten Spannstcllung der F i g. 1 in die Auslöse- oder Entspannungsstellung 16'. d'C durch eine gestrichelte Lini«, dargestellt ist, zu drehen bzw. die Drehung in umgekehrter Richtung zu beschreiben.

Der Stellzylindcrkolben 12 enthält eine DrtiekströmungsmiUclkammer 24 mit den Verschlüssen 26 und 28 an den gegenüberliegenden Enden und geeigneten Anschlüssen (nicht gezeigt) zum Aufbringen bzw. Abhalten des Strömungsniittcls. Der Einbaukopf 14 ist am Arbeitsende des Stclltricbs angebracht und mit einer Leitung bzw. einem Durchlaß 32 für die Kolbenstange 2P versehen, die vom Zylindcrinncrcn in den Einbaukopf hineinragt.

Der Einbaukopf 14 besitzt einen ciuadratischcn Querschnitt und die in seine obere und untere Wand eingelassenen Einbauschlitze 34 (Fig. 1). In die sich gegenüberliegenden Seitenwiindc sind relativ dazu versetzte Einbauschlitze 36 eingelassen (Fig. 2) Sie gestatten den Einbau auf vierfache Weise ohne Änderung der genormten Anordnung für die Einbaubohningen und macht eine Notwendigkeil für Winkelendmaße gegenüber der Spannfläche 38 des Spannanns 16 überflüssig.

Das sich nach außen erstreckende Ende des Einbaukcpfs 14 ist zur Aufnahme der Steiltriebsverlängerung 20 des Spannarms 16 mit den Schlitzen 40 versehen und so ausgeformt, daß die beiden inneren Führungsrillen 42 und 44 aufgenommen werden können, die sich über die volle Länge des Einbaukopfs

ίο auf jeder Seite des Zugangsschlitzes für den Spannarm und zurück in den Durchlaß 32 der Kolbenstange 30 erstrecken.

Die Form des Spannarnii; 16 ist abgewinkelt, wobei der kurze Schenkel 46 mit dem Einbaukopf drehbar durch den Stift 48 verbunden ist (Fig. 7), der in der Bohrung 50 mit einer e< i.en, jedoch nicht festen. Passung sitzt. Die Enden des Sf'fts ragen in die Vertiefungen 52 und 54 an den Seiten des Einbaukopfs, und ein gleicher mit Sechskantmutter versehener Spannkopf 56 an den gegenüberliegenden Enden des r>/ehstifts gestattet, daß der Arm nach Belieben ausgewechselt werden kann.

Obwohl die Spannbacke 16 im Ausführungsbeispiel winkelförmig und mit einem Spannarm gezeigt ist, kann sie auch eine andere üesialt besitzen, so daß der Spannarm und die Werkstücksfläche in einer anderen Arbeitsehene liegen. Zum Beispiel ist in F i g. 1 eine andere Darstellung des Spannarms 116 in seiner das Werkstück spannenden Stellung und in seiner gelösten Stellung 116' durch die gestrichelte Linie dargestellt.

Die Stelltriebsverlängerung 20 des Spannarms 16 (sowie des Spannarms 116, als auch anderer möglichen Ausführungsformen) erstreckt in die öffning des Schlitzes 40 am Einbaukopf.

Der Nockenschlitz 22 in der Stelltriebverlängerung des Arms ist winkelförmig und weist einen Abschnitt 58 auf. der sich radial in Richtung der Drehachse des Arms erstreckt, jedoch vor den Radius versetzt ist.

so daß er gegenüber dem Drehstift mehr auf einer Tangente liegt. Der andere Abschnitt 60 des Nockenschlitzes liegt auf einer Tangente auf der anderen Seite des Stifts, und zwar so, daß er mit dem Betätigungszylinder mehr axial fluchtet, wenn sich der Arm in Spannstellung befindet. Der Abschnitt 60 ist eine Winkelverlängerung des Abschnitts 58 und so ausgebildet, daß er einen Schrägungswinkel von etwa 5 relativ zur Axiallinie des Stelltriebhubs einnimmt, so daß die Unterkante 62 der öffnung als geneigte Ebene für eine Keilklcmmung dient.

Der Spannarm 16 wird durch den als Stelltrieb wirkenden Zylinderkolben über das Joch bzw. die Brücke 62 betätigt, die am Ende der Kolbenstange angCLiiacht und gegabelt ist, um eine schlitzförmige Öffnung 64 an ihrem Ende entstehen zu lassen, in welcher einerseits die Stclltriebverlängerung des Spannarms aufgenommen wird und andererseits der durch den Nockenschlitz 22 ragende Mitnehmcrstift 66 gelagert ist, wie in den F i g. 6 und 7 gezeigt ist.

Das Anschlußende der Kolbenstange 30 besitzt einen kleineren Querschnitt, wodurch der Absatz 70 ausgeformt ist. der gegen den Verbindungsteil drückt und diesen nach vorne bei seinem Betätigungshub schiebt. In das kleinere, verlängerte in die Schlitzöffnung 64 des Verbindungsteils ragende Ende 68 ist in einem Abstand von der Abschlußwand des Schlitzes der Stift 72 mit Preßsitz eingelassen, um einen Anschlag für einen Rückhub mit totem Oane zu bilden,

ehe das Verbindungsteil in Eingriff gerät und nach rückwärts zur Lösung der Spannvorrichtung gezogen wird.

Der Mitnehmerstift 66, der sich im Nockenschlitz, befindet, ist an seinen entgegengesetzten Enden mit deit Rollen 74 und 76 versehen, die in den Führungsrillen 42 und 44 des Einbaukopfs laufen, sowie mit den am Ende der Kolbenstange des Verbindungsteils seitlich angeordneten ösen 78 und 80, die den gleichen Führungszwecken in den Führungsbahnen dienen.

Der kraftbetätigte Spanner 10 arbeitet wie folgt:

Der Einbaukopf 14 dient über die Montageschlitze 34 oder 36 zur Befestigung des Geräts an einer Lagerung bzw. Unterbau, wobei der Spannarm 16 zur Werkstückspannung und ähnliche Zwecke die in der Fig. 1 gezeigte Stellung einnimmt. Geeignete Verbindungen (nicht gezeigt) werden zum Betätigungszylinderkolben zur Steuerung des Strömungmitteldrucks gelegt, um die Kolbenstange 30 zur Erfüllung ihrer Funktion aus- und einfahren zu lassen. Die Arbeitsfolge wird am besten an Hand der Zeichnungen ausgehend vom Rückhub der Kolbenstange beschrieben, um den Spannarm zu lösen, worauf der Spannhub erfolgt.

Wenn insbesondere die Kolbenstange 30 zurück- bzw. eingefahren ist (Fig. 1 und 4), so bewegt sie sich anfangs frei, bis der Anschlagsbolzen 72 mit der Abschlußwand des Schlitzes 64 in der Brücke 62 in Eingriff kommt und damit diese zurückzieht, wodurch wiederum der rollengelagerte Mitnehmerstift 66 nach rückwärts aus dem verlängerten Ende des Nockenschlitzes 22 herausgezogen wird. Wenn der Mitnehmerstift 66 im Abschnitt 60 zurückgefahren ist, erfolgt eine Entlastung des Spanndrucks und eine leichte Öffnungsbewegung des Spannarmes.

Wenn der Mitnehmerstift in den Abschnitt 58 gelangt, so beginnt der Schnellablauf des Vorgangs, bei welchem der Spannarm nach oben in seine auf 120° vollgeöffnete Stellung schwingt, die durch Arretierung der Brücke 62 an der Stopfbüchse 63 des Kolbens begrenzt wird. Falls der Rückhub begrenzt werden soll, kann eine nicht gezeigte Distanzhülse an der Kolbenstange 30 zwischen der Brücke 62 und der Stopfbüchse 63 angebracht werden, wie in F i g. 5 und in der durch die gestrichelte Linie angegebene Stellung 16' der F i g. 1 gezeigt ist. Der Stift liegt an der Rückwand des Abschnittes 58 auf und bewegt sich nach unten in den Schlitz, wenn er in gerader Richtung zurückgezogen wird, und bewegt sich dann an der gleichen Schlitzwandfläche nach oben und in den verlängerten Schlitzschenkel f-Q hinein, wie in F i g. 5 gezeigt, wo er den Spannarm geöffnet in der voll einaefahrenen Stelluns hält.

Beim Vorwärts- oder Arbeitshub der Kolbenstange 30 drückt die Lagerfläche 70 die Brücke 62 nach vorne, wobei auch der rollengelagerte Mitnehmerstift 66 eine Vorschubbewegung vollführt und sich relativ nach unten und wieder zurück nach oben in der Winkelöffnung 58 bewegt und den Spannarm in eine Werkstück spannende Stellung bringt. Wenn sich der Schlitz in dem verlängerten Nockenschlitzschenkel 60 bewegt, so liegt er an der Schlitzwandfläche 62

ίο auf, welche mit einer Schrägfläche versehen ist, wenn die Spannfläche des Arms oder der Backe sich in der Werkstück spannenden Lage befindet, wobei der Stift den Spanndruck so lange erhöht, bis die Betätigungs- oder Stellkraft durch den Widerstand ausgeglichen wird, der sich infolge der Keilklemmung des Stiftes mit der geneigten Wandfläche des Schlitzes aufbaut. Die Endstellung des Spanners wird an oder kurz vor der in F i g. 4 gezeigten »Voranschlagstellung« erreicht, worauf ein weiterer Weg dadurch

ao begrenzt wird, daß die Anschlagsfläche des Spannarms mit dem Einbaukopf am Punkt 47 in Eingriff kommt. Dieser Grenzanschlag dient zur Erleichterung bei de.' Ersteinrichtung des Spannarms, sowie, falls gewünscht, zur Begrenzung der auf das Werkstück

as einwirkenden Spannkraft.

Die um 5" geneigte Schrägfläche 60 des Schlitzes gestattet eine zwangsläufige Spannung in einem Arretierwinkel von 3" oder weniger der Endstellung des Spannarms und mit einem Spanndruck, der infolge des stetigen Neigungswinkels der Schrägfläche sehr hoch ist.

Eine Verlängerung des Schlitzes 60 gestattet auch eine Selbstnachstellung bei Abrieb und Verschleiß durch die sich ergebende Wegverlängerung.

Beim Lösen des Spannarms 16 ist der Arbeitsablauf wie eingangs beschrieben. Es sollte jedoch der Vorteil beachtet werden, daß die Kolbenstange infolge ihres Spiels gegenüber dem Betätigungsteil 62 des Mitnehmerstifts einen freien Weg durchlaufen kann. Zu Beginn des Rückhubes der Kolbenstange 30 tritt kein merklicher Widerstand im Zylinderkolben auf, da anfänglich die durch die Keilklemmung vermittelte Kraft, die den vollen Druck ausübt, nicht überwindet werden kann. Dementsprechend ist der Massenwiderstand gering und ein schneller »fliegender« Start wird beim Rückhub erreicht, wodurch ein Stoß zum Ausspannen bewirkt wird. Wenn die Kolbenstange weiter zurückfährt, so wird die auf dem Mitnehmerstift 66 im Nockenschlitz 22 wirkende Spannkraft entlastet; die Abwärtsbewegung des Stifts auf der Schrägfläche findet nur minimalen Reibungswiderstand, und es wird ein weiteres Moment aufgebaut, das den Arm schnell in seine obere Stellum hebt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

ι 2 J einen feststehenden Schwenkzapfen angelenkt und Patentansprüche: wirkt — ohne Zwischenschaltung komplizierier,

1. Spannwerkzeug mit einem in Führungen an störanfälliger Gestänge — unmittelbar mit einem in einem Träger hin- und hergehend gelagerten, von den Betätigungsschlitz des Spannarms eingreifenden einem Antrieb betätigbaren Druckblock und 5 Druckblock zusa.nmen, der vom Antiieb auf einer einem über einen festen Drehzapfen am Träger geradlinigen Bewegungsbahn hin- und herverstellt angelenkten Spannarm mit einem geneigt von der wird. Diese bekannten Spannwerkzeuge verfügen je-Bewegungsbahn des Druckblocks verlaufenden doch ebenfalls nur über einen verhältnismäßig gerin-Betätigungsschlitz, mit dem der Druckblock gen Schwenkbereich: Um beim Klemmhub ausreizwecks Verschwenken und Festklemmens des io chend große Spannkräfte zu erhalten, verläuft der Spannarms verschiebbar zusammenwirkt, da- Betätigungsschlitz nämlich unter einer verhältnisdürch gekennzeichnet, daß der Betäti- mäßig geringen Neigung zur Bewegungsbahn des gungsschlitz (22) einen ersten, zur Bewegungsbahn Druckblocks, und somit ändert sich die Relativiage des Druckblocks (62) stärker geneigten Schenk- des Schlitzes zur Bewegungsbahn des Druckblocks kel (58) und einen zweiten, zur Bewegungsbahn 15 während der Hubbewegung des Antriebs nur wenig, des Druckb'ocks schwächer geneigten Schenkel so daß sich der Spannarm nur um einen geringen (60) enthält. Schwenkwinkel verstellt.

2. Spannwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe gekennzeichnet, daß der Minimalabstand des in zu Grunde, ein einfach aufgebautes Spannwerkzeug den Betätigungsschlitz (22) eingreifenden Druck- 20 zu schaffen, bei dem sich trotz eines kleinen Antriebs blockabschnitts (66) vom Spannarm-Drehpunkt geringer Leistung ein großer Verschwenk bereich und (48) mindestens ebenso groß wie der Abstand des gleichzeitig hohe Klemm- und Entriegelungskräfte radial inneren Endes des ersten Schlitzschenkels erzielen lassen.

(58) vom Spannarm-Drehpunkt (48) ist. Zu diesem Zweck schafft die Erfindung ein Spann-

3. Spannwerkzeug nach einem der vorher- 25 werkzeug der eingangs erwähnten Art, das dadurch gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, gekennzeichnet ist, daß der Betätigungsschlitz einen daß der zweiu. Schenkel (60) zur Bewegungsbahn ersten zur Bewegungsbahn des Druckblocks stärker des Druckblocks (62) unter p'nem unterhalb des geneigten Schenkel und einen zweiten zur Bewe-Selbsthemmungswinkels liegenden spitzen Winkel gungsbahn des Druckblocks schwächer geneigten verläuft. 3° Schenkel enthält.

4. Spannwerkzeug nach einem der vorher- Bei dem erfindungsgemäßen Spannwerkzeug ist gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, also der zur Bewegungsbahn des Druckblocks geneigt daß der Druckblock (62) über Rollen (74, 76) verlaufende Betätigungsschlitz abgewinkelt oder gein den Führungen (42, 44) gelagert ist. bogen ausgebildet und besteht aus eirem flach ge-

5. Spannwerkzeug nach einem der vorher- 35 neigten und einem stärker geneigten Schenkel. Der gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, flach geneigte Schenkel wirkt mit dem Druckblock daß der Antrieb (12) zum schlagstoßartigen öff- am Ende des Klemmhubs und zu Beginn des öffnen des Spannwerkzeuges (10) mit Bewegungs- nungshubs zusammen und sorgt nach Art eines Keils spiel (68, 70, 72) an den Druckblock (62) gekop- mit geringem Öffnungswinkel für eine erwünscht pelt ist. 40 hohe Kraftverstärkung im Bereich der Schließstellung

(S. Spannwerkzeug nach einem der vorher- des Spannwerkzeugs, während der stärker geneigte

gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. Schenkel, in den der Druckblock eingreift, wenn der

daß der zweite Schlitzschenkel (60) zwecks Ver- Spannarm von der vollen Schließstellung entfernt ist.

schleiß-Ausgleichs eine Verlängerung aufweist. die Hubbewegung des Druckblocks mit einem hohen

45 Übersetzungsverhältnis verstärkt, so daß der Spannarm bei einer verhältnismäßig kleinen Hubbewegung des Antriebs einen großen Schwenkbereich rasch zu durchlaufen vermag. Infolge der besonderen Kinema-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannwerkzeug tik und Ausbildung der Schlitzführung wird also bei mit einem in Führungen an einem Träger hin- und 50 dem erfindungsgemäßen Spannwerk/eug trot/ des hergehend gelagerten, von einem Antrieb betätig- kleinen, leistungsarmen Antriebs mit einem geringen baren Druckblock und einem über einen festen Dreh- Hub in vorteilhafter Weise einerseits eine hohe Kraftlapfcn am Träger angelenkten Spannarm mil einem verstärkung im Bereich der Schließstellung und angeneigt von der Bewegungsbahn des Druckblocks dercrseits ein rasches Durchlaufen eines großen Ververlaufenden Bctätigungsschlitz, mit dem der Druck- 55 Schwenkbereichs des Spannarms erzielt,
block zwecks Verschwenkens und Festklemmens des in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann der Spannarms verschiebbar zusammenwirkt. Minimalabstand des in den Betätigungsschutz ein-Es sind Spannwerkzeuge bekannt (USA.-Patent- greifenden Druckblockabschnitts vom Spannarmschriften 3 108 794 und 3 170 214), bei uenen der Drehpunkt mindestens ebenso groß wie der Abstand Spannarm in verhältnismäßig komplizierten Schlitz- 60 des radial inneren Endes des ersten Schlitzschenkels führungen geführt und zum Verschwenken und Fest- vom Spannarm-Drehpunkt sein Hierdurch vermag klemmen des Spannarms außerdem ein aufwendiges, der Druckblock den Betätigungsschlitz während eines störanfälliges Gestänge benötigt wird und dennoch einzigen Klemm- oder Öffnungshubs zweimal zu nur ein verhältnismäßig kleiner Schwenkbereich des durchlaufen, und somit wird unter Verbesserung der Spannarms zur Verfügung steht. 65 Kinematik mit einer äußerst kleinen Schlitz- und Im Gegensatz dazu ist der Spannarm bei den Hublänge ein hoher Schwenkwinkel ermöglicht, den Spannwerkzeugen der eingangs erwähnten Art der Spannarm beim öffnen und Schließen des Werk-(USA.-Patentschriften 2 845 847 und 3 147 004) um zeugs rasch durchläuft.