Werkstückspanner Die Erfindung betrifft einen Werkstückspanner mit einer feststehenden Spannbacke und einer Ein heit mit in Spannrichtung beweglicher Spannbacke.
Der erfindungsgemässe Werkstückspanner zeichnet sich dadurch aus, dass bei der genannten Einheit die Spannbacke mittels mindestens eines Lenkerpaares an einem Tragteil derart gelagert ist, dass sie sich auf einem die Spannrichtung tangierenden Bogen zu sich selbst parallel bleibend bewegt zwecks Ermög- lichung einer Werkstücktiefspannung.
Beiliegende Zeichnung stellt zwei Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes dar.
Fig. 1 zeigt das bevorzugte Ausführungsbeispiel im Schnitt nach der Linie 1-I der Fig. 2.
Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 11-II der Fig. 1.
Fig. 3 ist ein teilweiser Aufriss.
Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2, und Fig. 5 zeigt teilweise das zweite Ausführungsbei- spiel in einem der Fig. 1 ähnlichen Schnitt.
Der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Werkstück spanner weist eine prismatische Grundplatte 10 auf, deren Querprofil die aus Fig. 4 ersichtliche Form hat. An den Seitenflächen sind die durchgehenden, zur Oberseite parallelen Nuten 11 vorhanden.
Eine feststehende und mit auswechselbaren Bak- kenfuttern 13 ausgerüstete Spannbacke 12 ist mit Hilfe von Keilen 14 an der Grundplatte 10 festge setzt.
Ein zu einer beweglichen Spannbackeneinheit ge hörender Block 15 ist verschiebbar an den oberen und seitlichen Wangen der Grundplatte 10 geführt und hat auf beiden Seiten nach unten. ragende Flan sche 15a. An diesen sind mittels Schrauben 16 die hinteren Teile von in den Nuten 11 angeordneten und an der oberen Nutenwandung anliegende Leisten 17 befestigt.
Im vorderen Teil jeder dieser Leisten sitzen zwei Lagerbolzen 18 fest, auf denen zwei gleich lange Lenker 19 gelagert und durch Spreng- ringe 20 gegen seitliche Verschiebung gesichert sind.
Mit 21 ist eine bewegliche und mit auswechsel- baren Futtern 22 ausgerüstete Spannbacke bezeich net, in welcher Lagerbolzen 23 festsitzen, deren Achsabstand gleich gross ist wie derjenige der Lager- bolzen 18 und die von den Lenkern. 19 getragen werden.
Im hinteren Teil hat die Grundplatte an der In- nenseite ihrer oberen Wangen zylindrische Einfrä- sungen 24, die paarweise einander gegenüberliegen. Müt einem beliebigen,
sich gegenüberliegenden Paar solcher Einfräsungen können Bolzen 25 in Eingriff gebracht werden, die seitlich aus dem unteren Teil eines T-förmigen Abstützjoches 26 herausragen,
in dessen oberem Teil sie festsitzen. Damit kann das Abstiitzjaeh 26 in verschiedenen hintereinander be- findlichen Lagen an der Grundplatte 10 festgesetzt werden. Das Abstützjoch 26 hat ein Gewindeloch,
in dem eine Stützschraube 27 in Längsrichtung der Grundplatte 10 verstellbar ist. Der Block 15 stützt sich mit einem zugehörigen hinteren Zylinderdeckel 28 an der Stützschraube 27 ab.
Er ist mit einer, nicht Gegenstand vorliegender Erfindung bildenden, weiter unten kurz beschriebenen, pneumatisch hydraulisch wirkenden Vorrichtung zur Erzeugung der Spann- kraft ausgerüstet,
zu welcher Vorrichtung ein durch Drucköl beaufschlagbarer Arbeitskolben 29 gehört. Dieser hat ein zentrisches und mit Innengewinde ver- sehenes Blindloch 30, in dem eine Schraube 31 ver stellbar ist.
Der Kopf dieser Schraube ist am. Umfang rand- riert und hat auf seiner vom Gewindeteil abgewen deten Stirnseite eine zentrale kugelige Erhöhung 32, mit welcher die am Kolben 29 erzeugte Spannkraft auf ein in einer Vertiefung der Spannbacke 21 ein gesetztes Plättchen 33 aus hartem Material übertra gen wird.
Aus der obigen Beschreibung des Aufbaues er gibt sich, unbekümmert um die Einzelheiten der zur Erzeugung der Spannkraft dienenden Vorrichtung, folgende Wirkungsweise In der Lage nach den Fig. 1 und 2 ist der Werk- stückspanner zur Aufnahme eines festzuspannenden Werkstückes W (Fig. 3) bereit.
Dieses kann dann zwischen den Spannbackenfutterpaaren 13, 13 und 22, 22 frei auf die Grundplatte aufgelegt werden. Sobald nun die Spannkraft am Kolben 29 erzeugt und durch die Schraube 31 auf die Spannbacke 21 übertragen wird, führt letztere eine translatorische Bewegung längs eines die Spannrichtung rangieren den Kreisbogens aus, da sie durch die Lenkerpaare 19, 19 geführt ist.
Zuerst, nämlich bei aufrechtste- henden Lenkern, ist die Bahn der Spannbacke 21 zur Längsrichtung der Grundplatte, welche mit der Hauptspanmrichtung identisch ist, parallel. Je mehr sich aber die Lenker 19 von ihrer aufrechten Lage entfernen, wächst <I>eine</I> nach unten gerichtete Kompo nente der Bewegung der Spannbacke 21.
In der letz ten Bewegungsphase wird somit durch Reibung eine zur Spannkraft proportionale, nach unten gerichtete Kraft auf das Werkstück ausgeübt, dieses letztere also auf die Unterlage (hier die Grundplatte) ge drückt, mit anderen Worten tiefgespannt .
Verstellt man die Schraube 31 nach vorn (nach links in Fig. 1), so wird lediglich der Kolben 31 einen kleineren Weg zurücklegen bis die Spannung erfolgt ;
die Lenker 19 werden zuletzt die gleiche Neigung haben wie vor der Verstellung der Schraube 31, und die Tiefspannwirkung wird, im Vergleich zur Spannkraft, dieselbe sein. Wird aber zudem die Stützschraube 27 zurück (in Fig. 1 nach rechts) ver stellt, etwa gleich viel wie die Schraube 31 vor-verstellt wurde, so wandern die unteren Lagerpunkte der Lenker 19 im gleichen Masse nach hinten;
somit werden in der Spannlage die Lenker stärker geneigt sein, was einer Steigerung der Tiefspannwirkung bei gegebener Spannkraft gleichkommt. Umgekehrt könnte die Schraube 31 auch so viel zurückverstellt und die Schraube 27 vorverstellt werden, dass die Lenker in der Spannlage genau aufrecht stehen; in diesem Fall wäre die Tiefspannwirkung aufgehoben.
Der Vollständigkeit halber sei kurz der Aufbau und die Wirkungsweise der zur Erzeugung der Spannkraft dienenden dargestellten Vorrichtung be- schrieben.
Der Werkstückspanner kann an der Stelle 34 an eine Pressluftquelle von beispielsweise 6 atü Angel schlossen werden. 35 ist ein von Hand betätigbarer Steuerschieber, 36, 37 sind Bohrungen, die hinten durch Schraubpfropfen verschlossen sind und in denen sich Kölbchen 38 beziehungsweise 39 frei be wegen können.
In hintereinanderliegenden, durch eine Wand 40 voneinander getrennten Kammern 41, 42 sind die starr miteinander verbundenen Teile 43, 44 eines Tandemkolbens verschiebbar angeordnet, wobei der zentral ausgebohrte Teil 43 sich zugleich auf einem rückwärts ragenden Stutzen 45a eines am Block 15 befestigten Zylinders 45 verschiebt, in des sen durch den Deckel 47 abgeschlossener Kammer 46 der Arbeitskolben 29 arbeitet.
In der gezeigten Lage des Steuerschiebers 35 ge langt die Pressluft durch die Kanäle 58, 59 in die Räume hinter den Kölbehen 38, 39 ; diese letzteren verdrängen Öl, und zwar durch Kanäle 50, 51 in die Kammer 41 und durch einen Kanal 52 in den vor dem Arbeitskolben 29 gelegenen Teil der Kammer 46 ; die Kolben 29 und 43, 44 sind zurückgefahren und zudem nehmen zwischen der Spannbacke 21 und dem Deckel 47 wirksame Zugfedern 53 die Spannbacke zurück. Die Kolben 43, 44 haben die hinter ihnen befindliche Luft durch die Kanäle 54, 54a und 55 ausgestossen.
Zum Erzeugen der Spannkraft stösst man den Steuerschieber 35 bis zum Anschlag nach vorn. Die Pressluft gelangt dann durch die Kanäle 54, 54a hinter die Teile 43, _44 des Tandemkolbens ; die ganze dabei entstehende Kolbenkraft wird nun be nützt zur Verdrängung der Arbeitsflüssigkeit aus der Ausbohrung des Kolbenteiles 43 durch den Kanal 56 des Stutzens 45a in den Raum hinter dem Ar beitskolben 29.
Das im Ringraum 46 befindliche Öl und auch das im Zylinderraum 41 befindliche Öl strömt durch die Kanäle 52 und 50, 51 in die vor den Kölbchen 38, 39 befindlichen Räume; die Kölb- chen werden zurückverdrängt und die hinter ihnen befindliche Luft sowie auch die vor dem Kolbenteil 44 befindliche Luft strömt durch die Kanäle 57, 58, 59, 60 ab.
Bauart und Wirkungsweise der Vorrichtung zur Erzeugung der Spannkraft sind für die Erfindung nicht von Belang. Somit könnte diese Vorrichtung rein mechanisch, rein pneumatisch oder rein hydrau lisch wirken, oder elektromagnetisch ; im letzten Fall wäre die Elektromagnetwicklung etwa im Körper 15 untergebracht und würde an die Stelle des Kolbens 29 der Elektromagnetanker treten.
In der in Fig. 5 teilweise dargestellten Ausfüh rungsform weist der Werkstückspanner einen Körper 80 auf, auf dem die mit einem Futter 62 ausge rüstete, feststehende Spannbacke 61 irgendwie fest gesetzt ist. In einem im Körper 80 vorhandenen Zy linderraum arbeitet der Hydraulikkolben 63, dessen Stange 64 in einem am Körper 80 festgeschraubten Tragteil 65 geführt ist.
Auf einem im Tragteil fest sitzenden Bolzen 66 ist ein Lenker 67 (oder ein Paar von Lenkern) gelagert. Auf einem Bolzen 68, der in Ansätzen 65a des Tragteiles 65 festsitzt, ist ein He bel 69 (oder ein Hebelpaar) gelagert, dessen oberer Arm 69a gleich lang ist wie der Lenker 67.
In einem Gewindeloch des unteren Hebelarmes 69b ist ein Schraubbolzen 70 verstellbar angeordnet, der unter der Einwirkung einer den Hebelarm 69b mit dem Tragkörper 65 verbindenden Zugfeder 71 mit sei nem kugeligen Kopf 70a am vorderen Ende der Kol- benstange 64 anliegt. Der Lenker 67 und der Hebel arm 69a tragen mittels Gelenkbolzen 72 beziehungs weise 73 die mit einem Backenfutter 75 ausgerüstete, bewegliche Spannbacke 74. Der Achsabstand der Bolzen 72, 73 ist gleich gross wie derjenige der Balzen 66, 68.
Wenn am Arbeitskolben 63 die Spannkraft er zeugt wird, wird diese durch die Glieder 64, 70, 68, 69, 73 an die bewegliche Spannbacke 74 übertragen. Diese bewegt sich dann translatorisch auf einem Kreisbogen, wobei wieder wie im ersten Ausfüh rungsbeispiel die Abwärtskomponentenach und nach zunimmt und auf das Werkstück, das zwischen den Backenfuttern 62, 75 eingespannt wird, eine Tief spannung ausgeübt wird.
Letztere kann durch Ver stellen des Schraubbolzens 70 im Hebel 69 verändert werden.