DE3528337C2

DE3528337C2 -

Info

Publication number: DE3528337C2
Application number: DE19853528337
Authority: DE
Inventors: Eugen 7981 Berg De Rapp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-08-07
Filing date: 1985-08-07
Publication date: 1989-10-05
Also published as: DE3528337A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Spannvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige Spannvorrichtungen werden bei der Fertigung eingesetzt und müssen außer einem einfachen Aufbau Spanneigenschaften aufweisen, die auch nach längerem Einsatz, also nach einer gewissen Abnutzung oder aber bei Einspannung über eine gewisse Dauer noch in ausreichendem Maße vorhanden sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-PS 12 68 074) ist der Stößelschlitz sowie der Führungsschlitz geradlinig ausgebildet, so daß der Rollennocken erst gegen Ende seines vorgesehenen Weges die erforderliche Spannkraft erzeugt und außerdem zur Erhaltung der Spannkraft unter Kraftaufwand in dieser Endlage gehalten werden muß. Sobald die am Rollennocken angreifende, in Spannrichtung wirkende Verschiebekraft nach läßt, öffnet sich die Spannvorrichtung selbsttätig. Außer diesem Nachteil der mangelnden Selbsthemmung besteht ein weiterer Nachteil darin, daß das Verhältnis zwischen Rollen nockenweg und Hebellängen beim Öffnungsvorgang sehr ungünstig ist, da zu Beginn der Öffnungsbewegung ein zu kurzer Weg des Rollennockens eine große Schwenkbewegung des Spannbügels mit hoher Beschleunigung bewirkt, wohingegen im weiteren Schwenk verlauf, nachdem der Spannbügel bereits beschleunigt ist, diese Massenbewegung nicht weiter genutzt wird, sondern die Drehbewegung des Spannbügels verlangsamt wird.

Bei einer anderen bekannten Spannvorrichtung der eingangs genannten Art (DE-PS 19 50 721) weist der Führungsschlitz einen Knick auf, so daß zwei gerade Schenkel dieses Führungsschlitzes entstehen, von denen in Spannstellung des Spannbügels der eine Schenkel stärker und der andere weniger stark zur Bewegungsbahn des Antriebsblocks geneigt ist. Durch den stärker geneigten Schenkel wird während des Schwenkvorgangs des Spannbügels dessen Bewegung beschleunigt, da einer geringen Verschiebung des Rollennockens ein großer Schwenkbereich des Spannbügels ent spricht. Dagegen dient der gegen Ende des Spannhubs für eine Selbsthemmung ausreichende bzw. auch zu Beginn des Öffnungshubs wirksame schwächer geneigte Schenkel des Stößelschlitzes dazu, bei bereits geschlossener Spannvorrichtung nach Art eines Keils mit geringem Öffnungswinkel eine Kraftverstärkung zu erreichen, die entsprechend zunimmt, je weiter der Stößel in diesen "flachen Keil" hineingeschoben wird. Diese hohe Einspann kraft läßt auch bei großer Einspanndauer nicht nach, da sie von der Verschiebekraft unabhängig durch die Selbsthemmung aufrechterhalten bleibt. Diese bekannte Spannvorrichtung hat den Nachteil, daß aufgrund der unkontrollierbaren hohen Preßkraft des Spannbügels empfindliches Spanngut, wie beispielsweise gegossene Teile, zerstört werden kann. Die Keilklemmung des Rollennockens an der Schrägfläche des Schlitzes nimmt nämlich solange zu, bis entweder ein Anschlag erreicht wird oder die Betätigung durch den Widerstand ausgeglichen wird, den die Keilwirkung aufbaut. Diese Nachteile bestehen auch dann, wenn der Keilwinkel kleiner ist als der Selbsthemmungswinkel.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der keine unkontrollierbaren Einspannkräfte entstehen und außerdem in einem beschränkten Bereich unterschiedlich dicke Werkstücke einspannbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Spannvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Hierbei wird beim Verschieben des Rollennockens im Stößelschlitz und Führungsschlitz beim Spannvorgang der Bereich höchster Spannkraft asymptotisch angefahren und dann bei Erreichen dieser Spannkraft diese über einen bestimmten Verschiebebereich des Rollennockens wirksam aufrechterhalten. Durch die Krümmung wird eine Angleichung der Hebelarmänderung während des Rollennockenwegs an den Drehbewegungskreis des Spannbügels erzielt, wodurch der Keilwinkel auf Null reduzierbar ist. Solange der Keilwinkel nicht negativ wird, bleibt außer der Vorspannung auch die Selbsthemmung erhalten und dieses stets ohne eine Änderung der vorgesehenen hohen Einspannkraft.

Grundsätzlich kann die erforderliche Krümmung im Stößelschlitz oder aber im Führungschlitz vorgesehen sein, wobei zur Erzielung der erfindungsgemäßen Funktion auch beide Schlitze gekrümmt sein können, so daß für den Ein spannverstellbereich eine Linearwirkung erzielt wird. Auch bei Dauerbetrieb weist die Spannung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung keine Ermüdungserscheinungen auf, obwohl durch den nun gewonnenen, einen konstanten Einspanndruck erhaltenden Verstellbereich entsprechend unterschiedlich dicke Materialien eingespannt werden können.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Spannbügel einen Schwenkbereich von ca. 135 Winkelgraden auf, wodurch der Einfahrfreibereich dieser "Zange" vergrößert wird, so daß besonders beim Einlegen der Werkstücke von oben der Spannbügel nicht hindernd im Wege ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnung nachfolgend beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 die erfindungsgemäße Spannvorrichtung im Längs schnitt nach Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 eine Ansicht nach Pfeil II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1 und

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 in Offenstel lung der Spannvorrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Wie in der Zeichnung dargestellt ist mit einem Gehäuse 1 einer Spannvorrichtung ein Anker 2 verbunden, der zur Festspannung eines Werkstückes 3 mit einem Spannarm 4 eines Spannbügels 5 zusammenwirkt. Der Spannbügel 5 ist im Gehäuse 1 um eine Schwenkachse 17 drehbar gelagert und wird für seine Schwenkbewegung durch einen Kolben 6 eines Arbeitszylinders 7 betätigt, der am Gehäuse 1 an geordnet ist. Der Kolben 6 wird in bekannter Weise durch Druckmittel wie Luft oder Hydraulikflüssigkeit betätigt, wobei seine Abwärtsbewegung ein Öffnen, seine Aufwärts bewegung ein Schließen der Spannvorrichtung mit sich bringt.

Zur Umsetzung der Kolbenbewegung in eine Schwenkbewegung dient ein Rollennocken 8, der über eine mit dem Kolben 6 verbundene Stange 9 in einem Führungsschlitz 10 des Ge häuses 1 verschiebbar ist und der gleichzeitig in einem Stößelschlitz 11 des Spannbügels 5 läuft. Der Rollennoc ken 8 weist einen Bolzen 12 auf, dessen mittlerer Ab schnitt 13 mit der Stange 9 verbunden ist - beispiels weise durch Einschrauben der Stange 9 in eine entspre chende Radialbohrung - und der auf seinen freien Enden jeweils ein Rollenpaar 14 und 15 aufweist, von denen die Rollen 14 in den Stößelschlitzen 11 und die Rollen 15 in den Führungsschlitzen 10 laufen, die ebenfalls paarweise vorhanden sind. Der Spannbügel 5 weist für die Stange 9 einen Schlitz 16 auf.

Während der Führungsschlitz 10 geradlinig verläuft, ist der Stößelschlitz 11 gekrümmt. Für die in Fig. 1 darge stellte Schließstellung des Spannbügels 5 verläuft der obere Abschnitt 11 a des Stößelschlitzes 11 weitgehend parallel zum Führungsschlitz 10, welcher in dieser Stellung wiederum parallel zur Einspannkraftrichtung IV verläuft. Der Rol lennocken 8 ist hier innerhalb dieses Bereiches darge stellt, wobei er theoretisch noch ein Stück weiter nach oben geschoben werden könnte, ohne daß sich deshalb die Spannkraft ändern würde. Der untere Abschnitt 11 b die ses Stößelschlitzes 11 ist zur Schwenkachse 17 hin gekrümmt gemäß einer vorbestimmten Kurve. Sobald der Kolben 6 nach unten gefahren wird und nach Zurücklegung eines bestimm ten Weges auf die Krümmung stößt, bewirkt diese Rich tungsänderung einen Schlag des Rollennockens 8 auf den Spannbügel 5, so daß dieser nun nicht mehr unter Vorspan nung stehende Bügel 5 vom Werkstück 3 abhebt, um beim weiteren Nach-unten-Fahren des Kolbens 6 und entsprechen den Abfahren des Rollennockens 8 in den Schlitzen 11 und 10 eine Schwenkbewegung in die in Fig. 4 dargestellte La ge durchzuführen. Der Schwenkwinkel zwischen in Fig. 1 dargestellter Einspannlage und der in Fig. 4 dargestell ten voll ausgeschwenkten Lage beträgt ca. 135 Winkelgra de. Aufgrund der Krümmung des Stößelschlitzes 11 ist auch die dem Spannarm 4 abgewandte Führungsbahn des Stößel schlitzes 11 länger als die gegenüberliegende Bahn, so daß eine weichere Beschleunigung der Schwenkbewegung er zielbar ist.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merk male sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Claims

1. Spannvorrichtung

- mit einem eine ortsfeste Schwenkachse tragenden Gehäuse, in dem neben der Schwenkachse ein ortsfester Führungsschlitz für einen Rollennocken vorgesehen ist,
- mit einem um die Schwenkachse schwenkbaren Spannbügel, an dem einerseits der Schwenkachse ein Spannarm und andererseits ein mit dem Führungsschlitz korrespon dierender Stößelschlitz vorgesehen ist, in den der Rollen nocken greift, und
- mit einer am Rollennocken zu dessen Verschiebung und damit Schwenkbetätigung des Spannbügels angreifenden Stange,
- wobei der Rollennocken ein Zuordnen der Schlitze bewirkt und im Stößelschlitz sowie im Führungs schlitz ein der Schwenkbewegung des Spannbügels dienender erster Abschnitt und ein dem Einspannvorgang zugeordneter zweiter Abschnitt vorhanden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Abschnitt der Stößelschlitz (11) und/oder der Führungsschlitz (10) so geformt sind, daß durch diese Formung in Verbindung mit der Zuordnung der Schlitze (10, 11) beim Verschieben des Rollennockens (8) in Einspannstellung im Bereich der Selbsthemmung des Spannbügels (5) eine bestimmte Spannkraft asymptotisch angefahren wird, so daß sich eine über einen Wegbereich des Rollennockens (8) weit gehend konstante Spannkraft ergibt.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannbügel (5) einen Schwenkbereich von 135 Winkelgraden aufweist.