EP0620084B1 - Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken - Google Patents

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EP0620084B1
EP0620084B1 EP94103740A EP94103740A EP0620084B1 EP 0620084 B1 EP0620084 B1 EP 0620084B1 EP 94103740 A EP94103740 A EP 94103740A EP 94103740 A EP94103740 A EP 94103740A EP 0620084 B1 EP0620084 B1 EP 0620084B1
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EP
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piston
clamping
tapered
clamping device
wedge
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David Fischer
Rudolf Kohlert
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    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/061—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/08—Arrangements for positively actuating jaws using cams
    • B25B5/087—Arrangements for positively actuating jaws using cams actuated by a hydraulic or pneumatic piston

Definitions

  • the invention relates to a hydraulically or pneumatically operated clamping force holding element for tendons or clamping devices for clamping workpieces on machine tables, devices or pallets.
  • the clamping device As long as the clamping force is maintained, the clamping device is adequately secured. However, if the clamping force fails, e.g. because the hydraulic flow or air pressure fails, the clamping force is usually no longer sufficient to secure the workpiece in such a way that it remains immovable in relation to the machining forces.
  • a clamping force holding element with an actuating piston lying approximately perpendicular to the clamping piston is described in the literature GB-2,184,488 (see preamble of claim 1).
  • the two pistons, which are approximately perpendicular to one another, have bevels on their piston rods which are arranged to slide on one another. In order to achieve good self-locking, the angle of these slopes is kept flat. This requires a long design for the actuating piston. Furthermore, the friction surface on the slopes is very small.
  • the clamping units which are used in particular on pallets and devices, must be kept as small as possible. They are required to hold each workpiece securely and to ensure the clamping pressure on the workpiece in the event of hydraulic or pneumatic failure.
  • the holding force is dependent on the frictional force of the two wedge surfaces lying on one another.
  • a flat angle requires a relatively large construction with a long stopping distance.
  • a steep angle allows short distances and thus a short design, but has the disadvantage of the lower holding force and the lower self-locking.
  • the invention is therefore based on the object of connecting a clamping device to a clamping force holding element in such a way that a small structural unit is retained
  • Clamping pressure on the other hand, is fully effective in every situation, regardless of the clamping device flow, which provides self-locking.
  • the holding element should only be subjected to pressure and not to train.
  • a tensioning device with the features of claim 1.
  • a wedge is introduced into the wedge surfaces of the elements sliding on one another, to which both elements are adapted, so that a salvage enters a keyway, which increases the surface pressure and creates a frictional force between the wedge surfaces sliding on one another which is many times greater .
  • the advantage of the invention is that the size of the support area on the tensioning piston is independent of the total stroke length of the tensioning piston.
  • the stroke of the actuating piston is also not influenced by different tensioning piston strokes.
  • the actuating piston is released by different piston diameters, so that the restoring force is many times greater than the actuating force.
  • the connection between the plunger and the piston rod creates an effective self-locking in all situations.
  • the tensioning device consists of a housing 1, which accommodates all elements and parts.
  • a clamping head 2 with its clamping piston 3 is mounted in the housing 1.
  • the clamping head carries the clamping elements of known type necessary for clamping workpieces.
  • a clamping force holding element 14 is connected to the housing 1 transversely to the direction of action of the clamping head 2.
  • the housing 1 and the housing of the clamping force element 14 can also be part.
  • a plunger 4 is arranged, which is firmly connected to the tensioning piston 3.
  • the lower end of this plunger 4 is provided with a wedge surface 5. Over the length of the wedge surface 5, the plunger 4 is provided with wedge bevels 11 on both sides towards the center line.
  • the clamping force holding element 14 consists of two actuating pistons 6 and 7 which are arranged inside the housing to the left and right of the effective range of the clamping head 2.
  • a piston rod 8 is provided between the actuating pistons 6 and 7.
  • subsection 15 i.e. Below the tappet 4, the piston rod 8 has a wedge surface 9 on its side facing the tappet 4. The inclination of the wedge surface 9 and the wedge surface 5 are adapted to one another.
  • the piston rod 8 also has a bore 12 which is so large that the plunger 4 passes through the bore 12. This bore 12 thus receives the plunger 4 in the relaxed state of the device.
  • a keyway 10 is therefore additionally introduced into the wedge surface 9 of the piston rod 8.
  • This keyway 10 runs the length of the key surface 9 and cuts a piece into the piston rod 8, as shown in FIG. 2.
  • the plunger 4 is provided with wedge bevels 11 on both sides in its lower part parallel to the key surface 5. These wedge bevels 11 are in turn adapted exactly to the bevels of the keyway 10, so that the surfaces slide on one another. This also creates a friction surface that significantly increases the friction force.
  • the frictional force is dependent on the surface pressure and thus on the normal force F 2 and F 3 between the bevel 11 and the corresponding bevel of the keyway 10.
  • the inclination of the surfaces to one another has an influence on the construction of the device.
  • the double wedge system ensures a short stroke of the actuating piston with a large support area on the tensioning piston.
  • E.g. an inclination of 20 ° for the wedge surfaces 5 and 9 and a wedge angle of 30 ° for the wedge bevels 11 in the keyway 10 so with a stroke of 15mm on the actuating piston, a support area of 5.4mm on the tensioning piston is achieved, i.e. almost a third.
  • the flow of force in the direction of clamping can be further increased in the clamping force holding element 14 in that a spring 13 also acts in the clamping direction. This means that the restoring force must also overcome the spring force. This spring also offers additional security against vibrations if vibrations occur.
  • Actuating piston 6 is adapted in its effective cross section to the flow of force that is necessary to allow the piston rod 8 to slide safely under the tappet 4.
  • Actuating piston 7, on the other hand, is approximately three times larger in its effective cross section for the introduction of force, which also means that the restoring force is three times larger.
  • the effective surface for the frictional forces consists of a wedge surface with an inserted keyway and a corresponding counter surface.
  • a spline can also be used be provided between the piston rod and the plunger, so that the formation of a plurality of interlocking teeth results in an increase in area, which leads to less wear during the service life,
  • the linear expansion of the clamping force holding element can be further reduced.
  • the clamping force holding element 14 is designed differently.
  • the piston rod 8 and its actuating piston 6 become part of the housing 1. This goes from Fig. 6 u. 7 out.
  • Fig. 6 shows the shortened embodiment in the relaxed state and Fig. 7 in the tensioned state.
  • the clamping force holding element 14 consists of a cylindrical sliding mandrel 19 which is fixedly connected to the housing and on which the wedge piston 16 can be slid.
  • a cylinder bore 17 is provided in the wedge piston 16. The length of this cylinder bore is approximately 95% of the total length of the wedge piston.
  • This cylinder bore can be arranged both centrally and off-center, that is to say eccentrically.
  • the eccentric arrangement has the advantage that a larger wall thickness from the wedge slope to the cylinder bore is retained when the pressure is exerted on the wedge slope 18.
  • the wedge piston is then additionally protected against rotation.
  • the clamping force holding element 14 is further shortened further by eliminating the actuating piston 7 and the bore 12 and for this purpose the wedge piston 16 is intended for pressurizing directly on its end face 27.
  • the wedge piston is in direct contact with the pressure medium and that when the pressure is released, all wedge surfaces are under the pressure of the medium.
  • the wedge piston 16 in order to prevent an additional, one-sided pressing in the cylinder bore 17 by the pressure medium, must be equipped with pressure relief grooves, not shown, on its circumference.
  • the effective cross-sectional area of the plunger 4 is significantly smaller than the ring cross-sectional area caused by Clamping head 2 and clamping piston 3 are formed, since the pressure from the tappet cross section and from the ring cross section of the clamping head 2 and clamping piston 3 are opposed to one another during relaxation.
  • 6 shows the state of the relaxed element. If the pressure line 24 is pressurized, a pressure is built up in the chamber 26, which acts on the end face 28 in the cylinder bore 17 of the wedge piston 16 and drives it to the right from the position shown in FIG. 6, with the clamping head 2 is moved upwards. As soon as the clamping process is completed, the plunger 4 is fixed by the wedge piston 16, as shown in FIG. 7.
  • the pressure line 23 is pressurized and a pressure is built up in the pressure chamber 25, which acts on the end face 27 of the wedge piston 16 and moves it back, a pressure reduction in the pressure chamber 26 simultaneously taking place via valves.
  • the tappet 4 slides down again and the unit is in the relaxed state.
  • Fig. 8 shows the wedge piston in its shortened version. The difference to Fig. 3 is significant.
  • FIG. 9 shows another example in which the surfaces sliding on one another are splined between the wedge piston 16 and the plunger 4.
  • the surfaces of the wedge piston 16 and the plunger 4 lie in a pressure chamber, which means that oil can be used as the pressure medium.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch- oder pneumatisch betätigtes Spannkrafthalteelement für Spannglieder oder Spannvorrichtungen zum Spannen von Werkstücken auf Maschinentische, Vorrichtungen oder Paletten.
  • Es ist bekannt Werkstücke auf Maschinentischen, Vorrichtungen und/oder Paletten mittels Spannvorrichtungen zu spannen. Je nach Bearbeitungsgang sind Kräfte aufzubringen, die sicher stellen, daß das Werkstück während des Bearbeitungsvorganges unverrückbar in seiner Lage verbleibt.
  • So lange die Spannkraft aufrechterhalten bleibt, ist die Spannvorrichtung ausreichend gesichert. Fällt die Spannkraft jedoch aus, z.B. dadurch, daß der Hydraulikfluß oder der Luftdruck ausfallen, dann reicht in der Regel die Spannkraft nicht mehr aus, um das Werkstück so zu sichern, das es gegenüber den Bearbeitungskräften unverrückbar bleibt.
  • Man ist daher dazu übergegangen Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, durch die das Spannelement unabhängig vom Kraftfluß des Kraftflußmittels den Spanndruck aufrecht erhält. So ist es bekannt, in die Kolbenstange des Spannelementes Bohrungen einzubringen, in die im gespannten Zustand Stifte eingreifen und so verhindern, daß die Kolbenstange bewegt werden kann.Es ist ferner bekannt, parallel zur Kolbenstange des Spannelementes eine zweite Kolbenstange zu führen und beide Kolbenstangen über einen bestimmten Teilabschnitt mit gleichgerichteten oder entgegengestzt gerichteten keilförmigen Flächen zu versehen. Zwischen diesen keilförmigen Flächen wirkt ein ebenfalls an seinen Enden keilförmig ausgebildeter Stößel, der die beiden Kolbenstangen in ihrer Bewegung hemmt. Das bedingt, daß bei rückwärts wirkender Kraft, insbesondere bei ungünstigem Keilwinkel, ein erheblicher Spannkraftverlust eintreten kann.
  • Bei verminderter Spannkraft wird eine Selbsthemmung hervorgerufen, die auch erhalten bleibt, wenn der Kraftfluß unterbrochen wird. Bei Verwendung von Stiften werden diese jedoch auf Biegung beansprucht und müssen dementsprechend groß genug sein, was dazu führt, daß die Spannelemente überdimensioniert sind. Bei Anwendung von keilförmigen Flächen müssen zwei parallel liegende Kolben vorgesehen sein, wodurch das Spannelement aufwendig ausgeführt sein muß, was zu relativ großen Spanneinheiten führt.
  • Ein Spannkrafthalteelement mit annähernd senkrecht zum Spannkolben liegenden Stellkolben ist in der Literatur GB-2.184.488 beschrieben (siehe Oberbegriff des Anspruchs 1). Die beiden annnähernd sekrecht auf einander stehenden Kolben weisen an ihren Kolbenstangen Schrägen auf, die auf einander gleitend angeordnet sind. Um eine gute Selbsthemmung zu erreichen ist der Winkel dieser Schrägen flach gehalten. Dieses bedingt für den Stellkolben eine lange Bauweise. Ferner ist die Reibfläche auf den Schrägen sehr klein.
  • Die Spanneinheiten, die insbesondere auf Paletten und Vorrichtungen eingesetzt werden, müssen so klein wie möglich gehalten werden. Dabei wird von ihnen verlangt, daß sie jedes Werkstück sicher festhalten und bei Ausfall der Hydraulik oder Pneumatik den Spanndruck auf das Werkstück sicher stellen.
  • Die Haltekraft ist abhängig von der Reibkraft der beiden aufeinanderliegenden Keilflächen. Je flacher der Winkel zwischen den Keilflächen gehalten wird, um so größer ist die Haltekraft. Ein flacher Winkel bedingt jedoch eine relativ große Bauweise mit einem langen Halteweg. Ein steiler Winkel läßt zwar kurze Wege zu und damit auch eine kurze Bauweise, hat aber den Nachteil der geringeren Haltekraft und der geringeren Selbsthemmung.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung mit einem Spannkrafthalteelement so zu verbinden, daß eine kleine Baueinheit erhalten bleibt, der Spanndruck dagegen in jeder Situation voll wirksam ist, unabhängig vom Spannmittelfluß, womit die Selbsthemmung gegeben ist. Ferner soll das Halteelement nur auf Druck und nicht auf Zug beaufschlagt sein.
  • Erfingungsgemäß wird das durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei wird in die Keilflächen der aufeinander gleitenden Elemente zusätzlich ein Keil eingebracht, dem beide Elemente angepaßt sind, so daß ein Heil in eine Keilnut einfährt, womit der Flächendruck vergrößert wird und zwischen den aufeinander gleitenden Keilflächen eine Reibkraft entsteht, die um ein vielfaches größer ist.
  • Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Abstützbereich am Spannkolben in seiner Größe unabhängig ist von der Gesamthublänge des Spannkolbens.Der Hub des Stellkolbens wird auch nicht durch unterschiedliche Spannkolbenhübe beeinflußt. Das Lösen des Stellkolbens wird durch unterschiedliche Kolbendurchmesser erzielt, so daß die Rückstellkraft um ein Vielfaches größer ist als die Stellkraft. Durch die Verbindung zwischen Stößel und Kolbenstange wird eine in allen Situationen wirksame Selbsthemmung geschaffen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher beschrieben:
    • Fig.1
    Zeigt die Spannvorrichtung mit integriertem Spannkrafthalteelement im gespannten Zustand
    Fig. 2
    ist eine Seitenansicht dazu
    Fig. 3
    zeigt die Kolbenstange des Halteelementes
    Fig.4
    zeigt die Spannvorrichtung im entspannten Zustand.
    Fig. 5
    zeigt den Kräfteverlauf.
    Fig. 6
    zeigt eine verkürzte Ausführungsform im entspannten Zustand
    Fig. 7
    zeigt eine verkürzte Ausführungsform im Spannzustand
    Fig. 8
    zeigt den verkürzten Keilkolben und
    Fig. 9
    zeigt die verzahnten keilflächen.
  • Die Spannvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1, das alle Elemente und Teile aufnimmt. In dem Gehäuse 1 ist ein Spannkopf 2 mit seinem Spannkolben 3 gelagert. Der Spannkopf trägt die zum Spannen von Werkstücken notwendigen Spannelemente bekannter Art. Quer zur Wirkungsrichtung des Spannkopfes 2 ist ein Spannkrafthalteelement 14 mit dem Gehäuse 1 verbunden. Das Gehäuse 1 und das Gehäuse des Spannkraftelementes 14 können auch ein Teil sein. Auf der dem Spannkopf 2 gegenüberliegenden Seite des Spannkolbens 3 ist ein Stößel 4 angeordnet, der mit dem Spannkolben 3 fest verbunden ist. Das untere Ende dieses Stößels 4 ist mit einer Keilfläche 5 versehen. Über die Länge der Keilfläche 5 ist der Stößel 4 beidseitig zur Mittellinie hin mit Keilschrägen 11 versehen.
  • Das Spannkrafthalteelement 14 besteht aus zwei Stellkolben 6 und 7, die innerhalb des Gehäuses links und rechts vom Wirkungsbereich des Spannkopfes 2 angeordnet sind. Zwischen den Stellkolben 6 und 7 ist eine Kolbenstange 8 vorgesehen. Im Teilabschnitt 15, d.h. unterhalb des Stößels 4 weist die Kolbenstange 8 auf ihrer zum Stößel 4 zugewandten Seite eine Keilfläche 9 auf. Die Neigung der Keilfläche 9 und der Keilfläche 5 sind einander angepaßt. Die Kolbenstange 8 besitzt ferner eine Bohrung 12, die so groß ist, daß der Stößel 4 durch die Bohrung 12 hindurchfährt. Diese Bohrung 12 nimmt somit den Stößel 4 im entspannten Zustand der Vorrichtung auf.
  • Die Neigung der Keilflächen 5 und 9 ist relativ steil gehalten und dadurch nicht ausreichend selbsthemmend. Somit würde allein durch die Flächenreibung dieser aufeinander gleitenden Flächen 5 und 9 noch nicht gewährleistet sein, daß die Haltekraft in jedem Zustand voll wirksam ist. Um die Haltekraft zu erhöhen ist daher zusätzlich in die Keilfläche 9 der Kolbenstange 8 eine Keilnut 10 eingebracht. Diese Keilnut 10 verläuft über die Länge der Keilfläche 9 und schneidet ein Stück in die Kolbenstange 8 ein, wie in Fig. 2 gezeigt. Entsprechend dieser Keilnut 10 ist der Stößel 4 in seinem unteren Teil parallel zu Keilfläche 5 beidseitig mit Keilschrägen 11 versehen. Diese Keilschrägen 11 sind wiederum genau den Schrägen der Keilnut 10 angepaßt, so daß die Flächen aufeinander gleiten. Damit wird zusätzlich eine Reibfläche geschaffen, durch die die Reibkraft wesentlich erhöht wird.
  • Die Reibkraft ist abhängig vom Flächendruck und damit von der Normalkraft F2 und F3 zwischen den Keilschrägen 11 und den entsprechenden Schrägen der Keilnut 10.
  • Welche Kräfte nunmehr wirksam sind, ergibt sich aus dem Kräftediagramm gem Fig. 5 .
    Das Diagramm nimmt den folgenden Verlauf:
    Figure imgb0001
  • Die Reibkraft, bzw. die Lösekraft zwischen den Schrägen der Keilnut 10 und den Keilschrägen 11 folgt der Formel: F löse = ( F 2 + F 3 ) * µ
    Figure imgb0002
  • Diese um ein Mehrfaches größere Kraft reicht somit aus, um die in Spannstellung befindliche Spannvorrichtung in jeder Situation sicher und fest zu halten. Es besteht Selbsthemmung.
  • Die Neigung der Flächen zueinander hat einen Einfluß auf die Bauweise der Vorrichtung. Je kleiner die Bauweise gehalten werden kann, um so universeller ist der Einsatzbereich der Spannvorrichtung. Durch das Doppelkeilsystem wird ein kurzer Hub des Stellkolbens bei einem großen Abstützbereich am Spannkolben erreicht. Wird z.B. eine Neigung von 20° für die Keilflächen 5 und 9 vorgesehen und ein Keilwinkel von 30° für die Keilschrägen 11 in Keilnut 10, so erreicht man bei einem Hub von 15mm am Stellkolben einen Abstützbereich von 5,4mm am Spannkolben, also annähernd ein Drittel.
  • Der Kraftfluß in Richtung Spannen kann in dem Spannkrafthalteelement 14 noch dadurch verstärkt werden, daß in Spannrichtung zusätzlich eine Feder 13 wirksam wird. Das bedeutet, daß die Rückstellkraft auch die Federkraft überwinden muß. Diese Feder bietet darüber hinaus bei auftretenden Vibrationen eine zusätzliche Sicherheit gegen Losrütteln.
  • Aus dem Gesagten geht hervor, daß die Rückstellkraft größer sein muß als die zum Spannen des Stellkolbens notwendige Kraft.
  • Dieses wird dadurch erreicht, daß die Kolbenflächen der beiden Stellkolben 6 und 7 unterschiedlich sind. Stellkolben 6 ist in seinem wirksamen Querschnitt dem Kraftfluß angepaßt, der notwendig ist, um die Kolbenstange 8 sicher unter den Stößel 4 gleiten zu lassen. Stellkolben 7 dagegen ist in seinem wirksamen Querschnitt für die Krafteinleitung annähernd um das Dreifache größer, womit auch die Rückstellkraft um das Dreifache größer ist.
  • Bisher wurde davon ausgegangen, daß die für die Reibkräfte wirksame Fläche aus einer Keilfläche mit eingebrachter Keilnut und entsprechender Gegenfläche besteht. Anstelle dieser Keilnutverbindung kann auch eine Keilverzahnung zwischen Kolbenstange und Stößel vorgesehen sein, so daß durch die Bildung mehrerer ineinandergreifender Zähne eine Flächenvergrößerung entsteht, die zu einem geringeren Verschleiß während der Lebensdauer führt,
  • Die Längenausdehnung des Spannkrafthalteelementes kann weiter reduziert werden. Hierzu wird das Spannkrafthalteelement 14 anders gestaltet. die Kolbenstange 8 und ihr Stellkolben 6 werden zum Bestandteil des Gehäuses 1. Dieses geht aus Fig. 6 u. 7 hervor. Fig. 6 zeigt die verkürzte Ausführungsform im entspannten Zustand und Fig. 7 im gespannten Zustand.
  • Das Spannkrafthalteelement 14 besteht aus einem mit dem Gehäuse fest verbundenen zylindrischen Gleitdorn 19, auf dem der Keilkolben 16 gleitend verschiebbar ist. Dazu ist im Keilkolben 16 eine Zylinderbohrung 17 vorgesehen. Die Länge dieser Zylinderbohrung beträgt ca 95% der gesamten Keilkolbenlänge.
  • Diese Zylinderbohrung kann sowohl mittig als auch aussermittig, also exentrisch angeordnet sein. Die exentrische Anordnung hat den Vorteil, daß bei Druckbelastung im Spannzustand auf der Keilschräge 18 eine größere Wandstärke von Keilschräge zur Zylinderbohrung erhalten bleibt. Darüber hinaus ist dann der Keilkolben zusätzlich gegen Verdrehung geschützt.
  • Das Spannkrafthalteelement 14 wird darüber hinaus noch weiter verkürzt, indem der Stellkolben 7 und die Bohrung 12 entfallen und dafür der Keilkolben 16 direkt an seiner Stirnfläche 27 zu Druckbeaufschlagung bestimmt ist. Das bedeutet, daß der Keilkolben direkt mit dem Druckmedium in Kontakt steht und daß beim Entspannen alle Keilflächen unter dem Druck des Mediums stehen. Damit muß der Keilkolben 16, um ein zusätzliches, einseitiges Anpressen in der Zylinderbohrung 17 durch das Druckmedium zu verhindern mit nicht näher dargestellten Druckentlastungsrillen an seinem Umfang ausgestattet sein.
  • Die wirksame Querschnittsfläche des Stössel 4 ist dabei deutlich kleiner als die Ringquerschnittsfläche, die durch Spannkopf 2 und Spannkolben 3 gebildet wird, da sich beim Entspannen der Druck aus dem Stösselquerschnitt und aus dem Ringquerschnitt des Spannkopf 2 und Spannkolben 3 gegenüberstehen.
  • Die Wirkungsweise ist folgende:
    In Fig. 6 ist der Zustand des Entspannten Elementes gezeigt. Wird die Druckleitung 24 mit Druck beaufschlagt, so wird in der Kammer 26 ein Druck aufgebaut, der auf die Stirnfläche 28 in der Zylinderbohrung 17 des Keilkolbens 16 wirkt und diesen aus der dargestellten Stellung in Fig. 6 nach rechts treibt, wobei gleichzeitig der Spannkopf 2 nach oben bewegt wird. Sobald der Spannvorgang abgeschlossen ist, ist der Stössel 4 durch den Keilkolben 16 festgesetzt, wie in Fig. 7 gezeigt.
  • Zum Entspannen wird die Druckleitung 23 mit Druck beaufschlagt und in der Druckkammer 25 ein Druck aufgebaut, der auf die Stirnfläche 27 des Keilkolbens 16 wirkt und diesen zurückbewegt, wobei gleichzeitig über Ventile eine Druckminderung in der Druckkammer 26 erfolgt. Der Stössel 4 gleitet wieder nach unten und die Einheit befindet sich im entspannten Zustand.
  • Fig. 8 zeigt den Keilkolben in seiner verkürzten Ausführung. Der Unterschied zur Fig. 3 ist erheblich.
  • Die Fig. 9 zeigt noch ein Beispiel, bei dem die aufeinander gleitenden Flächen zwischen Keilkolben 16 und Stössel 4 ineinander verzahnt sind.
  • Die Flächen des Keilkolbens 16 und des Stössels 4 liegen in einem Druckraum, womit als Druckmedium Öl Verwendung finden kann.

Claims (8)

  1. Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken auf Maschinentischen oder Paletten mit hydraulisch oder pneumatisch betätigtem Spannkraft-Halteelement bei dem die Haltekraft über Halteelemente erzeugt wird, die mit Keilflächen versehen sind die aufeinander gleiten und der Spannkolben (3) der Spannvorrichtung und die Stellkolben (6, 7) des Spannkraft-Halteelementes annähernd senkrecht zu einander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Kolbenstange (8) des Stellkolbens über einen Teilabschnitt (15) keilförmig ausgebildet ist und daß in den keilförmigen Teilabschnitt (15) der Kolbenstange (8) eine Keilnut (10) eingearbeitet ist und daß der Stössel (4) des Spannkolbens (3) im Bereich seiner Keilfläche (5) beidseitig über die Länge der Keilfläche (5) mit Keilschrägen (11) versehen ist, die den Seitenflächen der Keilnut (10) entsprechend angepasst sind.
  2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kolbenstange (8) über den Teilabschnitt (15) als Keilverzahnung ausgebildet ist und daß der Stößel (4) ebenfalls mit einer Keilverzahnung versehen ist, und daß die Keilverzahnungen der Kolbenstange und des Stößels schlüssig ineinander gleiten.
  3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Selbsthemmung der Kolbenstange (8) und des Stößels (4) durch die Neigung der Keilflächen (5 u. 9) zusammen mit der Keilschräge (11) bestimmbar ist.
  4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mit dem Gehäuse (1) ein zylindrischer Gleitdorn (19) fest verbunden ist, auf dem ein mit einer Zylinderbohrung (17) versehener Keilkolben (16) gleitet und daß im Innern des Gleitdorns (19) eine Druckleitung (24) geführt ist, die in eine Druckkammer (26) am Ende der Zylinderbohrung (17) mündet.
  5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Stirnfläche (27) des Keilkolbens (16) über die Druckleitung (23) mit Druck beaufschlagbar ist.
  6. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Keilkolben (16) im Bereich des vollen Zylinderquerschnitts mit einer umlaufenden Kolbendichtung (21) versehen ist.
  7. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Zylinderbohrung (17) exentrisch im Keilkolben (16) eingebracht ist.
  8. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die wirksame Querschnittsfläche des Stößels (4) wesentlich kleiner gehalten ist, als die aus Spannkopf (2) und Spannkolben (3) gebildete Ringquerschnittsfläche.
EP94103740A 1993-04-10 1994-03-11 Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken Expired - Lifetime EP0620084B1 (de)

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DE4311857 1993-04-10
DE4311857A DE4311857A1 (de) 1993-04-10 1993-04-10 Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken

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Publication Number Publication Date
EP0620084A1 EP0620084A1 (de) 1994-10-19
EP0620084B1 true EP0620084B1 (de) 1997-10-01

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP94103740A Expired - Lifetime EP0620084B1 (de) 1993-04-10 1994-03-11 Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken

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DE (2) DE4311857A1 (de)

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