DE7146354U - Werkstückspanngerät - Google Patents

Description

DlPL.-lNQ. WVLTRlO RA)BCK PATENTANWALT

7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 ■ TELEFON (07U) 844003

6. Dezember 1971 / k - E 35 -

Willy ENDER, 7238 Oberndorf/Neckar, Neokarstr. 39

WerkstUckspanngerät

Die Erfindung betrifft ein WerkstUckspanngerät mit einem Gehäuse, einem in einer Zylinderbohrung des Gehäuses geführten pneumatisch beaufschlagbaren Kolben, einem am Gehäuse festen Spannbacken und mit einem mit Hilfe des Kolbens betätigbaren beweglichen Spannbacken. Solche Vorrichtungen dienen zum Spannen von Werkstücken beliebiger Form und werden hauptsächlich bei Werkzeugmaschinen, aber auch aui anderen Fertigungsgebieten angewendet·

Bei bekannten Spanngeräten oder Spannstöcken erfolgt die Betätigung entweder mechanisch-manuell durch Anwendung von Muskelkraft oder hydraulisch, wozu schwerfällige Hydraulikaggregate erforderlich sind. Darüber hinaus finden auch pneumatische Geräte Anwendung, die Jedoch keine ausreichende Spannkraft erzeugen oder ein auf wesentlich höhere Drücke als die üblichen innerbetrieblichen Druckluftanlagen ausgelegtes und somit kostspieliges Druckluftsystem erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein WerkstUckspanngerät zu schaffen« das auch bei niedrigerem Anschlußluftdruck eint ausreichende Spannkraft erzielt und das sich durch einen kompakten leicht herstellbaren und verschleißunanfälligen Aufbau auszeichnet.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst« daß auf der dem Beaufschlagungsdruck abgewandten Soite des senkrecht in Richtung auf die Bewegungsebene des beweglichen Spannbackens verschiebbaren Kolbens das Knie eines Kniehebelpaares abgestützt ist« dessen einer Hebel schwenkbar mit dem Gehäuse und dessen anderer Hebel schwenkbar mit dem beweglichen Spannbacken verbunden ist.

Aufgrund dieses Vorschlages können die Zylinderbohrung und der darin aufgenommene Kolben mit großem Durchmesser ausgeführt werden« da dafür praktisch die gesamte Grundfläche des Gehäuses« abzüglich der notwendigen Zylinderwandungen zur Verfügung stehen. Aufgrund des auf eine große Kolbenfläche wirkenden« gegebenenfalls relativ geringen pneumatischen Druckes entsteht von vornherein eine entsprechend hohe Kolbenkraft« die durch die erfindungsgemäße Anwendung eines Kniehebelpaares noch verstärkt wird. Dieses Kniehebelpaar liegt mit seinem Kniegelenk auf der dem Beaufschlagungsdruck abgewandten Kolbenseite auf und führt dort bei Betätigung des Kolbens eine Abwälzbewegung aus« da beim Strecken des Kniehebelpaares der eine Hebel mit dem Gehäuse fest verbunden ist und nur der andere mit dem beweglichen Spannbacken verbundene Hebel seitlich ausweichen kann. Durch geeignete Bemessung des Gehäuses unter Berücksichtigung eines ausreichend großen Zylinder- und Kolbendurchmessers lassen sich die hebel des Kniehebelpaares innerhalb des Gehäuses bzw. Innerhalb der Querabmessungen des Zylinders raumsparend unterbringen und kapseln« so daß ein räumlich gut ausgenutzter kompakter Gesamtaufbau entsteht« der dann auch unter beengten Platzverhältnissen z.B. bei Werkzeugmaschinen zum Einsatz kommt.

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In spezieller Ausgestaltung der Erfindung können die Hebel innerhalb einer Verlängerung de» Zylinderbohrung jeweils auf sich durch das OehHuse erstreckenden Bolzen gelagert sein« von denen der eine Bolzen im Gehäuse und der andere durch Schlitze des Gehäuses hindurchragende Bolzen in mit dem beweglichen Spannbacken verbundenen Führungsleisten gehaltert ist. Die beiden Bolzen bilden also 4.ie Lageraohsen für die dem Kniegelenk oder der Kniegelenkstelle abgewandten Enden der beiden Hebel. Die Hebel besitzen eine sich in Aiohtung der Bolzen erstreckende gewisse Breite, die ihnen die zur Kraftübertragung erforderliche Festigkeit verleiht. Dieser Hebelbreite entspricht etwa die Breite der Verlängerung der Zylinderbohrung im Gehäuse, so daß die Verlängerung die Form eines sich an den Zylinderrlum anschließenden Quernut erhält, in der die dem Kniegelenk abgewandten Hebelenden auf den Bolzen gelagert sind.

Beiderseits dieser Quernut besitzt aas Gehäuse eine ausreichende Ausdehnung, in der die mit dem beweglichen Spannbacken verbundenen Führungsleisten untergebrecht sind.

Um bei der Kraftübertragung vom Kolben auf das Kniehe be.'.paar und Innerhalb des Kniegelenkes die Reibung weitmöglichst zu verringern, sind bei einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung die auf dem Kolben aufliegenden Hebelenden mit auf Querzapfen über Nadellager abgestuften Lagerringen versehen und liegen an die Lagerring» teilweise abdeckenden gekrümmten Abwälzflächen mit LinienberQhnmg aneinander» Demnach besteht in diesem Fall das Kniegelenk aus den aneinander liegenden gekrümmten Abwälzflächen der beiden Hebel und die Reibung zwischen den Hebeln und der Oberfläche des Kolbens wird durch die auf Nadellagern abgestützten Lagerringe der Hebel weltgehend beseitigt.

Das Kniegelenk kann auch auf andere Weise verwirklicht werden, beispielsweise durch eise auf dem Kolben aufliegende Rolle, auf deren umfang die Hebel mittels entsprechend konkav gekrümmter Endabschnitte abgestützt sind. Eine weitere Möglichkeit zur Verwirklichung des

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Kniegelenkes bestehe darin, daß die Enden beider Hebel mit den vorbeschriebenen über Nadellager abgestützten Lagerringen in ents prechenden konkaven ^uanshmunger. eines auf dem Kolben aufliegenden Körpers abgestützt sind. Zur Herabsetzung der Reibung kann wischen dem genannten Körper und der Kolbenoberfläche eine Wälzlage rf lache vorgesehen sein.

Zweckmäßigerweise bildet der feste Spannbacken einen Teil des Gehäuses und weist ebenso wie der bewegliche Spannbacken eine gezahnte oder geriffelte Oberfläche auf, auf der Jeweils ein Aufsatzbacken verstellbar befestigt ist. Auf diese Weise kann unter Berücksichtigung des zur Verfügung stehenden Spannhubes leicht eine Anpassung an verschiedene Werkstückdicken vorgenommen v.'er den.

Um nach Abschalten der Bruckluftzufuhr den Kolben in seine Endstellung und das Kniehebelpaar in seine entspannte bzw. ausgeknickte Lage zurückzubewegen, sind die Spannbacken durch Federn in ihre geöffnete Stellung vorgespannt. Der bewegliche Spannbacken kann zusätzlich zu den Führungsleisten auch noch auf dem Gehäuse geführt sein.

Besonders kompakte Abmessungen des erfindungsgemäßen Werkstückspanngerätes werden dadurch erreicht, daß die Länge des Kolben? wesentlich kleiner ist als sein Durchmesser. Vorzugsweise ist das Gehäuse rechteckig und an fünf Seiten bearbeitet, wobei an zwei gegenüberliegenden Seiten Aufspannwinkelprofile angeschraubt sind. Diese Aufspannwinkelprofile sind so ausgeführt, daß das Gerät mit jeder beliebigen von seinen fünf Seiten auf dem V.'erkzeugmasehinentisch befestigt werden kann, wobei jede Seite zusätzlih um vier Mai 90° drehbar ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht des Sp&nngerätes entsprechend einem Schnitt nach der Linie A-B sowie entsprechend einca Teilschnitt nach der Linie C-D in Fig. 2,

^ig. 2 eine Draufsicht auf das t ingerät nach Pig. I, Fig. 3 einen Schnitt nach der Li... a E-F in Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie G-H in Fig. 3.

Entsprechend den Zeichnungen ist ein etwa quadratisches Gehäuse 10 von seinem unteren Ende aus mit einer Zylinderbohrung 11 versehen. Der dadurch entstehende Zylinder ist durch eine mittels eines Si-ohf-iur.^i'V.ijet 12 gehalterte Bodenplatte 13 abgeschlossen. Innerhalb der Zylinderbohrung 11 ist ein kreisscheibenförmiger Kolben 14 abgedichtet geführt. Eine in Fig. 1 gezeigte Druckluft- Zuführungsbohrung 15 mündet in den zwischen Kolben und Bodenplatts gebildeten Arbeitsraum des Zylinders.

Die Oberseite des Gehäuses 10 bildet ein feststehender Spannbacken 16 sov.'ie ein FUhrunssabschnitt 17, auf dem ein beweglicher Spannbacken l8 verschiebbar ist. Beide Spannbacken 16, 18 sind durch Federn 19 in ihre Öffnungsstellung vorgespannt und besitzen eine gezahnte oder geriffelte Oberfläche 20, auf die mit einer entsprechenden Unterseite versehene Aufsatzbacken 21, 22 aufgeschraubt werden können. Zu diesem Zweck sind in den Spannbacken 16, 19 mehrere Gewinde bohrungen 25 zur Aufnahme der durch die Aufsatzbacken hindurchgehenden Befestigungsschrauben 24 vorgesehen.

Der bewegliche Spannbacken 18 ist entsprechend Fig. 1 über Paßstifte 25 und Schrauben 26 mit beiderseits des Gehäuses angeordneten FfIhrungsleisten 27 fest verbunden. Die beiden Führungsleisten 27 sind in entsprechenden Ausnehmungen oder Nuten des Gehäuses verschiebbar aufgenommen, wobei diese FUhrungsnuten nach oben teilweise durch die Führungen I7 und vollständig durch den festen Spannbacken l6 abgedeckt sind. Entsprechend Fig. 1 erstrecken sich diese Führungsnuten 28 über die gesamte Länge des Gehäuses, wahrend die Führungsleisten 27 eine etwa um den Spannhub verringerte Länge aufweisen.

Die ZyI Inder bohrung 11 ist innerhalb des Gehäuses 10 nach oben durch eine querverlaufende nutförmlge Ausnehmung 29 verlängert, in der die oberen Enden zweier Hebel 30, 31 aufgenommen sind. Die beiden Hebel 30, 31 bilden e.lne Kniehebelanordnung und liegen mit ihren unteren

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Enden auf der Oberfläche des Kolbens 14 auf. In diesem unteren Ende jedes Hebels ist gemäß Fig. 4 mittel^ eines Querzapfens 32 ein Nadellager 33 abgestützt, auf dem ein Lagerring ^k gelagert ist, der auf der Oberfläche des Kolbens 14 abrollen kann. Gemäß Fig. 3 sind an den aneinander bzw. gegenüberliegenden Bereichen der unteren Enden der Hebel 30, 31 gekrümmte Abwälzflächen 35 vorgesehen, die die Lagerringe 34 im Abwalzbei^ich der Hebel überdecken.

Das obere Ende des Hebels 30 ist ebenfalls über ein Nadellager

auf einem im Gehäuse 10 festen Bolzen 36 schwenkbar gelagert· Dieser Bolzen erstreckt sich quer durch die obere Verlängerung des Zylinderraums und 1st In dem Gehäusebereich befestigt,, der den Boden oder den Grund der Nuten 28 bildet. Das obere Ende des Hebels 31 ist mit Hilfe eines Nadellagers auf einem ebenfalls quer durch die Verlängerung 29 des Zylinderraums verlaufenden Bolzen 37 schwenkbar gelagert. Gemäß Fig. 4 erstreckt sich der Bolzen 37 durch die Führungsleisten 27 und ist mit diesen feet verbunden· Der Bolzen 37 erstreckt sich ferner durch in Fig. 3 und sichtbare Schlitze 38 einer Gehäusewandung 29, die gleichzeitig den Boden oder den Grund der Nut 28 bildet.

An zwei gegenüberliegenden Seiten ist das Gehäuse 10 mit Aufspannwinke lprofIlen 4o verechraubt, die gemäß Flg. 2 Jeweils zwei zueinander parallele senkrechte Stege 41 und gemäß Fig. 1 einen verbindenden Quersteg 42 am Boden aufweisen. Sämtliche dieser Stege enthalten Übliche Schlitze und Nuten, In denen bekaüte Spannschrauben zur Verbindung des Spanngerätes mit einem Masohlnentlsch eingeführt und bAetigt «rden. Zweokmäßigerweise dient gemäß Flg. 1 ein längsdurchbohrter Paßstift 44, der die genaue Verbindung der Aufspannwinkelprofile mit dem Oehäuse gewährleistet, als Anschluß für die Druckluftzufuhr. In der Aufnahmebohrung 43 für den Paßstift 44 ist eine Ansohlußvereohraubung 46 gehaltert, mit der der Druckluftsohlauah verbunden wird· Eine entsprechende Druckluftzufuhr kann am gegenüberliegenden Aufspannwinkelprofil vorgesehen sein.

Claims (11)

7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003 Willy Ender, Oberndorf/Neckar 6. Dezember 1971 / k - E 35 - Schutzansprüche

1. Werkstückspanngerät mit einem Gehäuse, einem in einer Zylinderbohrung des Gehäuses geführten pneumatisch beaufschlagbaren Kolben, einem am Gehäuse festen Spannbacken und mj,t einem mit Hilfe des Kolbens betätigbaren beweglichen Spannbacken, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Beaufschlagungsdruck abgewandten Seite des etwa senkrecnt in Richtung auf die Bewegungsebene des beweglichen Spannbackens (18) verschiebbaren Kolbens (14) das Knie eines innerhalb des Gehäuses gekapselten Kniehebelpaares (30, 31) abgestutzt ist, dessen einer Hebel (30) schwenkbar mit dem Gehäuse (10) und dessen anderer Hebel (31) schwenkbar mit dem beweglichen Spannbacken (l8) verbunden ist.

2. Werkstückspanngerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Hebel (30, 3I) innerhalb einer Verlängerung (29) der [ Zylinderbohrung (11) jeweils auf sich durch das Gehäuse erstrecken- ; den Bolzen (36, 37) gelagert sind, von denen der eine Bolzen im ; Gehäuse und der andere durch Schlitze (38) des Gehäuses hindurchragende Bolzen (37) in mit dem„beweglichen Spannbacken (l8) ver- \ bundenen Führungsleisten (27) gehaltert ist. _}

3. Werkfetückspanngerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleisten (27) in beiderseits des Gehäuses angeordneten Ausnehmungen (28) verschiebbar unddurch die Spannbacken ; überdeckt sind.

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4. Werkstückspanngerät nach Anspruch 1, dadur?" ^el-rcr-n

daß die auf dem Kolben (14) aufliegenden Hebelenden -it auf Q,v.erzapfen (32) über Nadellager (33) abgestützten Lagerringen (34) versehen sind und ar. die La^errir.^e teilweise abdeckenden gekrümmten Abv/älzflachen (35) mit Linienberi.5h.runp· aneinander anliegen.

5. Werkstückspanngerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniegelenk eine auf den Kolben (14) aufliegende Rolle ist, auf deren Umfan~ die IIo^ol (30, 31) mittels --ν.-» t ε pro er en-^ '.zorS.-j-.ygekrümmter Endabschnitten abgestutzt sind.

6. Werkstückspanngerät nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Spannbacken (l6) einen Teil des Gehäuses (10) bildet und ebenso wie der bewegliche Spannbacken (l8) eine gezahnte oder geriffelte Oberfläche (20) aufweist, auf der jeweils ein Aufsatzbacken (21, 2d) verstellbar befestigt- ist.

7. WerkstUckspanngerät nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (1β, 18) durch Federn (19) in ihre geöffnete Stellung vorgespannt sind.

8. Vverkstückspanngerät nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Spannbacken (18) zusätzlich zu den Führungsleisten avf dem Gehäuse (17) geführt ist.

9. WerkstUckspanngerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Kolbens (14) wesentlich kleiner ist als sein Durchmesser.

10. WerkstUckspanngerät nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) rechteckig und an fünf Seiten bearbeitet ist und an zwei gegenüberliegenden Seiten mit Aufspannwinkelprofilen (4o) verschraubt ist.

11. Werkstückspanngerät nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Aufspannwinkelprofile (40) und das Gehäuse jeweils duroh einen längsdurchbohrten Paßstift (44) verbunden sind, dessen Aufnahmebohrung (45) einenends oberhalb dea G hMusebodens mündet und anderenends einen verschließbaren Druckluftanschluß (46)

aufweist. 714635410.5.72