DE19801433A1 - Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Festspan­ nen von Werkstücken gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine derartige Spannvorrichtung ist bspw. nach der EP-A-0 530 527 bekannt. Bei dieser Spannvorrichtung sind, wie bei allen anderen vergleichbaren Spannvorrichtungen auch, die Positionsabfrageanschlüsse für den Spannarm direkt an der Positionsabfrageeinrichtung und die Druckmittelanschlüsse am oberen und unteren Ende des Stellantriebes angeordnet. Die von einer zentralen Steuer- bzw. Regelung für eine oder mehrere Spannvorrichtungen kommenden Anschlußlei­ tungen (elektrische Leitungen und Druckmittelleitungen) werden bei der Installation der Spannvorrichtung mit diesen Anschlüssen verbunden.

Derartige Spannvorrichtungen werden in der Regel nicht allein, sondern gleichzeitig im Anlagenverbund mit meh­ reren anderen gleichartigen oder auch unterschiedlichen Spannvorrichtungen betrieben. Dazu ist es erforderlich, Positionsabfrageeinrichtungen und Stellantriebe aller Spannvorrichtungen mit der Steuer- bzw. Regelung einer solchen Anlage zu verbinden. Erschwerend kommt hinzu, daß dabei die Spannvorrichtungen in der Regel die unterschied­ lichsten Funktionen zu erfüllen haben und dementsprechend ausgestattet und gesteuert bzw. geregelt sein müssen.

Bspw. ist es bei besonders schnell öffnenden Spannvor­ richtungen erforderlich, daß im Fuß des Stellantriebes eine sogenannte Endlagendämpfung vorgesehen sein muß. Ferner ist es bei separat, im Gegensatz zu parallel arbeitenden Spannvorrichtungen erforderlich, diese jeweils separat mit der Steuer- bzw. Regelung der Anlage zu verbinden. Es muß folglich je nach Anwendungszweck ent­ schieden werden, welche speziell ausgestattete Spannvor­ richtung einzusetzen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spann­ vorrichtung der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, daß sie an verschieden­ artigste Anschluß- und Anwendungserfordernisse mit wenigen Handgriffen anpaßbar ist.

Diese Aufgabe ist mit einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Dieser Lösung liegt die Idee zugrunde, an einer Spannvorrichtung eine Schnittstelle vorzusehen, mit deren Hilfe verschiedenartige, zur Schnittstelle passende An­ schlußmodule einer Spannvorrichtung zugeordnet werden können, um den unterschiedlichsten Anschluß- und Anwen­ dungserfordernissen gerecht zu werden.

Vorteilhaft sind im mindestens einen Anschlußmodul auch die elektrischen Positionsabfrageanschlüsse mit enthalten.

Um sicherzustellen, daß die von der Positionsabfrageein­ richtung zum Anschlußmodul geführten elektrischen Leitun­ gen im Betrieb nicht beschädigt werden, ist es ferner vor­ teilhaft, am Stellantrieb einen Verbindungsmodul als Ka­ belführung anzuordnen.

Um ferner in einem Anlagenverbund betriebene Spann­ vorrichtungen ähnlich wie ein Computernetzwerk betreiben zu können, also die einzelnen Informationen nicht über separate Leitungen sondern über eine einzige Leitung schicken zu können, ist vorteilhaft vorgesehen, im Verbindungsmodul einen Mikroprozessor umfassende elek­ tronische Mittel zum Senden und Empfangen von codierten Informationssignalen anzuordnen. Hat also bspw. eine bestimmte Spannvorrichtung eine ihrer beiden Endstellungen erreicht und soll diese Information an die Steuer- bzw. Regeleinrichtung weitergeleitet werden, so wird das entsprechende Signal mit Hilfe der elektronischen Mittel derart codiert und auf die gemeinsame Steuerleitung über­ tragen, daß entsprechende elektronische Mittel der Steuer- und Regeleinrichtung nach einer Dekodierung in der Lage sind, diese Information der jeweiligen Spannvorrichtung zuzuordnen.

Was die äußere Gestaltung der Anschlußmodule betrifft, so sei darauf hingewiesen, daß insgesamt zwei verschiedene Anschlußmodule vorgesehen sind, nämlich ein Anschlußmodul in Form eines Endstückes, das auch allein an der Schnitt­ stelle anschließbar ist, und ein Anschlußmodul in Form eines Zwischenstückes, das sich zwischen dem Stellantrieb und dem Endstück befindet, wobei auch, was noch näher erläutert wird, mehrere Zwischenstücke denkbar sind. Fer­ ner ist auch ein Anschlußmodul vorgesehen, das sowohl als Endstück als auch als Zwischenstück einsetzbar ist. Bezüglich der Funktion der einzelnen Anschlußmodule wird auf die Beschreibung der Ausführungsbeispiele verwiesen.

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung wird nachfolgend an­ hand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert.

Es zeigt jeweils im Schnitt

Fig. 1 die erfindungsgemäße Spannvorrichtung mit einem An­ schlußmodul;

Fig. 2 ein Anschlußmodul mit Druckmittelanschlüssen in Form eines Endstückes;

Fig. 3 ein Anschlußmodul mit elektrisch gesteuertem Mehr­ wegeventil in Form eines Zwischenstückes;

Fig. 4 ein Anschlußmodul mit elektronischen Mitteln zum Senden und Empfangen von codierten Informations­ signalen in Form eines Endstückes;

Fig. 5 ein Anschlußmodul mit Endlagendämpfung für den Stellantrieb in Form eines Zwischenstückes;

Fig. 6 einen Teil der Spannvorrichtung mit einem Zwischen­ stück gemäß Fig. 5 und einem Endstück gemäß Fig. 2;

Fig. 7 einen Teil der Spannvorrichtung mit einem Zwischen­ stück gemäß Fig. 3 und einem Endstück gemäß Fig. 2;

Fig. 8 teilweise die Spannvorrichtung mit zwei Zwischen­ stücken gemäß Fig. 3 und 5 und einem Endstück gemäß Fig. 2

Fig. 9 teilweise die Spannvorrichtung mit einem Zwischen­ stück gemäß Fig. 3 und einem Endstück gemäß Fig. 4;

Fig. 10 teilweise die Spannvorrichtung mit zwei Zwischen­ stücken gemäß Fig. 3 und 5 und einem Endstück gemäß Fig. 4;

Fig. 11 teilweise die Spannvorrichtung mit im Bereich der Positionsabfrageeinrichtung angeordneten Positions­ abfrageanschlüssen;

Fig. 12 die Spannvorrichtung gemäß Fig. 11 mit einem Zwi­ schenstück gemäß Fig. 5 und einem einfachen End­ stück;

Fig. 13 die Spannvorrichtung gemäß Fig. 11 mit zwei Zwi­ schenstücken gemäß Fig. 3 und 5 und einem einfachen Endstück;

Fig. 14 teilweise die Spannvorrichtung mit im Verbindungs­ modul angeordneten elektronischen Mitteln zur Co­ dierung der Signale und

Fig. 15 die Spannvorrichtung gemäß Fig. 14 mit Endlagen­ dämpfung.

In Fig. 1 ist die Spannvorrichtung im Schnitt dargestellt. Sie besteht aus einem druckmittelbetriebenen mit Druck­ mittelanschlüssen 2 versehenen Stellantrieb 1, der über ein linear bewegtes Stellglied 3 und über eine im Kopf 4 der Spannvorrichtung angeordnete Stellmechanik 5 mit einem schwenkbar gelagerten Spannarm 6 in Verbindung steht, wobei dem Stellglied 3 eine Positionsabfrageeinrichtung 7 mit elektrischen Positionsabfrageanschlüssen 8 zugeordnet ist. Wesentlich ist nun, daß an der dem Kopf 4 abgewandten Seite des Stellantriebes 1 eine Schnittstelle 9 für Druck­ mittelanschlüsse 2 angeordnet ist, die wahlweise aus einem einzigen Anschlußmodul 10 oder aus mehreren, funktional verschiedenen, hintereinander angeordneten und zueinander kompatiblen Anschlußmodulen 10, 10', 10'' besteht.

Darüberhinaus umfaßt das Anschlußmodul 10 in Fig. 1 auch die elektrischen Positionsabfrageanschlüsse 8. Außerdem ist am Stellantrieb 1 ein Verbindungsmodul 11 als Kabel­ führung für die elektrische Verbindung zwischen der Posi­ tionsabfrageeinrichtung 7 und dem Anschlußmodul 10 ange­ ordnet.

In den Fig. 2 bis 5 sind verschiedene sowohl als Endstücke als auch als Zwischenstücke einzusetzende Anschlußmodule 10, 10', 10'' dargestellt, wobei Fig. 2 dem Anschlußmodul gemäß Fig. 1 entspricht. Das Zwischenstück 10'' gemäß Fig. 3 besteht aus einem elektrisch gesteuerten Wegeventil 16 zum Öffnen und Schließen der Druckmittelanschlüsse 2, wobei dessen elektrischen Anschlüsse 17 zur Steuerung des Wegeventils 16 mit den Abfrageanschlüssen 8 der Schnitt­ stelle 9 verbunden sind. Das als Endstück 10' ausgebildete Anschlußmodul 10 in Fig. 4 weist einen Mikroprozessor 12 umfassende elektronische Mittel 13 (Platine) zum Senden und Empfangen von codierten Informationssignalen auf, die mit einer (nicht dargestellten) Steuer- bzw. Regelein­ richtung von Spannvorrichtungen in Verbindung stehen. In Fig. 5 ist ein als Endlagendämpfung 15 für den Kolben 1' des Stellantrieb 1 dienendes Zwischenstück 10'' darge­ stellt. Diese an sich bekannte Endlagendämpfung 15 ist insbesondere bei schnell öffnenden Spannvorrichtungen er­ forderlich, um ein "Durchschlagen" des Stellantriebbodens zu vermeiden.

In den Fig. 6 bis 10 sind die vorerwähnten Zwischen- und Endstücke von Anschlußmodulen 10, 10' und 10'' in ver­ schiedenen Anordnungsmöglichkeiten dargestellt, um die durch die erfindungsgemäße Ausbildung erreichbare Variabi­ lität und Anpaßbarkeit der Spannvorrichtung an die unter­ schiedlichsten Anschluß- und Anwendungserfordernisse zu verdeutlichen.

Die im Vergleich zu Fig. 1 gewissermaßen einfachste Aus­ führungsform stellt die in Fig. 11 gezeigte Spannvor­ richtung dar. Bei dieser Ausführungsform ist lediglich ein in Form eines Endstückes ausgebildetes Anschlußmodul 10 mit Druckmittelanschlüssen 2 vorgesehen. Die elektrischen Positionsabfrageanschlüsse 8 sind, um das oben erwähnte Verbindungsmodul 11 einzusparen, in unmittelbarer Nähe der Positionsabfrageeinrichtung 7 als separates Modul 11' an­ geordnet, wobei die elektrischen Anschlüsse 8 des Anschlußmodules 10, 10', 10'' Verwendung finden. Die Spannvorrichtung in Fig. 12 entspricht derjenigen in Fig. 11, allerdings ergänzt um eine Endlagendämpfung 15. In Fig. 13 ist außerdem noch eine Spannvorrichtung mit einem Mehrwegeventil 16 mit eigenen elektrischen Anschlüssen 17 dargestellt, wobei diese auch in einem separaten Modul 11' gemäß Fig. 11 angeordnet sind.

Schließlich sind in Fig. 14 und 15 Spannvorrichtungen dargestellt, bei denen die einen Mikroprozessor 12 auf­ weisenden elektronischen Mittel 13 im Verbindungsmodul 11 angeordnet sind.

Das in Fig. 14 als Verlängerung dienende Anschlußmodul 18 entspricht funktionell dem Endstück 10'. Dieses An­ schlußmodul 18 ist aber, wie vorerwähnt, sowohl als Zwischenstück 10'' als auch als Endstück 10' einsetzbar.

Claims (10)

1. Spannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken, be­ stehend aus einem druckmittelbetriebenen Stellantrieb (1) mit Druckmittelanschlüssen (2), der über ein linear bewegtes Stellglied (3) und über eine im Kopf (4) der Spannvorrichtung angeordnete Stellmechanik (5) mit einem schwenkbar gelagerten Spannarm (6) in Verbindung steht, wobei dem Stellglied (3) eine Posi­ tionsabfrageeinrichtung (7) mit elektrischen Posi­ tionsabfrageanschlüssen (8) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Kopf (4) abgewandten Seite des Stellantriebes (1) eine Schnittstelle (9) für Druck­ mittelanschlüsse (2) angeordnet ist, die wahlweise aus einem einzigen Anschlußmodul (10) oder aus mehreren, funktional verschiedenen, hintereinander angeordneten und zueinander kompatiblen Anschlußmodulen (10, 10', 10'') besteht.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am mindestens einen Anschlußmodul (10) auch die elektrischen Positionsabfrageanschlüsse (8) angeordnet sind.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Stellantrieb (1) ein Verbindungsmodul (11) als Kabelführung für die elektrische Verbindung zwischen der Positionsabfrageeinrichtung (7) und dem Anschluß­ modul (10) angeordnet ist.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungsmodul (11) einen Mikroprozessor (12) umfassende elektronische Mittel (13) zum Senden und Empfangen von codierten Informationssignalen ange­ ordnet sind.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verbindungsmodul (11) angeordneten elektro­ nischen Mittel (13) mit einem außen am Verbin­ dungsmodul (11) angeordneten elektrischen Anschluß (14) verbunden sind.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens Druckmittelanschlüsse (2) auf­ weisende Anschlußmodul (10) in Form eines Endstückes (10') ausgebildet ist.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens Druckmittelanschlüsse (2) aufwei­ sende Anschlußmodul (10) einen Mikroprozessor (12) umfassende elektronische Mittel (13) aufweist und in Form eines Endstückes (10') ausgebildet ist.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Endstück (10') und dem Stellantrieb (1) mindestens ein in Form eines Zwischenstückes (10'') ausbildetes Anschlußmodul (10) angeordnet ist.

9. Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (10'') als Endlagendämpfung (15) für den Stellantrieb (1) ausgebildet ist.

10. Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenstück (10'') mindestens ein elektrisch gesteuertes Wegeventil (16) zum Öffnen und Schließen der Druckmittelanschlüsse (2) angeordnet ist, wobei dessen elektrische Anschlüsse (17) mit den Abfrage­ anschlüssen (8) der Schnittstelle (9) verbunden sind.