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Die
Erfindung betrifft eine Schnellspanneinheit mit einer von einem
Grundkörper
gebildeten Spannaufnahme, mit wenigstens einem gegenüber dem
Grundkörper
zwischen einer Entriegelungsstellung und einer Verriegelungsstellung
beweglich angeordneten Spannelement, mit einem Zylinder und einem
im Zylinder angeordneten, mit dem Zylinder wenigstens einen Druckraum
begrenzenden Kolbenelement, wobei bei einer Druckbeaufschlagung
des Druckraums das Spannelement in die Verriegelungslage oder die
Entriegelungslage bewegt wird. Die Erfindung betrifft auch eine
Verschlusseinheit zum Verschließen
der Spannaufnahme einer Schnellspanneinheit sowie ein Schnellspannsystem,
umfassend eine Schnellspanneinheit und eine Verschlusseinheit.
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Eingangs
genannte Schnellspanneinheiten sind aus dem Stand der Technik beispielsweise
aus der
DE 103 17
336 A1 oder der
DE 20 2004 009 283 U1 vorbekannt. Bei diesen
Schnellspanneinheiten ist das Kolbenelement in einem Zylinder axial
beweglich angeordnet, wobei bei Druckbeaufschlagung des Druckraums
das Kolbenelement die Spannelemente in die Entriegelungs- bzw. Verriegelungslage
bewegt. Die Spannelemente können
dabei beispielsweise als Kugeln, als Stifte oder auch als Schieber
ausgebildet sein.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnellspanneinheit
vorzuschlagen, die einen vorteilhaften Aufbau aufweist und funktionssicher
arbeitet. Hierzu wird eine Schnellspanneinheit der eingangs genannten
Art vorgeschlagen, die zusätzlich
die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Folglich ist vorgesehen,
dass das Kolbenelement als gegenüber
dem Grundkörper
feststehendes Kolbenelement und der Zylinder als gegenüber dem
Grundkörper
und dem Kolbenelement bewegliches Zylinderelement ausgebildet ist.
Gemäß der Erfindung wird
also bei Druckbeaufschlagung des Druckraums nicht das Kolbenelement,
sondern das Zylinderelement bewegt. Aufgrund des Vorsehens eines
feststehenden Kolbenelements können
am Kolbenelement Baugruppen oder Einheiten angeordnet und befestigt werden.
Der Druckraum kann insbesondere um das Kolbenelement ringartig verlaufend
ausgebildet.
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Vorteilhafterweise
ist das Kolbenelement als Hohlkolbenelement ausgebildet ist. Aufgrund
der Verwendung eines Hohlkolbenelements wird innerhalb des Hohlkolbenelements
Bauraum zur Anordnung von Baugruppen oder Einheiten zur Verfügung gestellt.
Die Baugruppen oder Einheiten können
unmittelbar an der Innenseite des Hohlkolbenelements befestig werden.
Das Hohlkolbenelement ist dabei vorzugsweise wenigstes einseitig
offen bzw. wenigstes von einer Seite aus zugänglich, um entsprechende Baugruppen
oder Einheiten im Hohlkolbenelement unterbringen zu können.
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Vorzugsweise
erstreckt sich die Innenseite des als Hohlkolbenelement ausgebildeten
Kolbenelements in axialer Verlängerung
der Spannaufnahme zur abschnittsweisen Axialführung eines in die Spannaufnahme
eingreifenden Spannbolzens. Das Kolbenelement, bzw. dessen Innseite, übernimmt
dabei also eine Führungsfunktion
beim Einführen
des Spannbolzens in die Spannaufnahme.
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Das
Zylinderelement ist dabei vorteilhafterweise auf dem Kolbenelement
axial verschieblich angeordnet und ist zur radialen Bewegung wenigstens eines
Spannelements mit dem Spannelement direkt, insbesondere über Schrägführungen,
bewegungsgekoppelt. Die Schrägführungen
können
dabei entsprechend einem Keilhakengetriebe ausgebildet sein; aus einer
axialen Bewegung des Zylinderelements resultiert aufgrund der schrägen Anordnung
der miteinander zusammenwirkenden Führungen eine radiale Bewegung
des wenigstens einen, insbesondere als Spannschieber ausgebildeten,
Spannelements.
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Zur
Begrenzung des Druckraums in axialer Richtung kann das Kolbenelement
einen umlaufenden und in nach radial außen gewandeter Richtung abstehenden
ringbundartigen Kolbenabschnitt aufweisen. Dieser Kolbenabschnitt
liegt dabei vorteilhafterweise dichtend an der Innenwand des Zylinderelements
an.
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Um
eine druckunabhängige
Verriegelung der Spannelemente zu gewährleisten, kann erfindungsgemäß vorgesehen
sein, dass wenigstens ein Federelement vorgesehen ist, das das Zylinderelement
so beaufschlagt, dass die Spannelemente in der Verriegelungsstellung
gehalten werden. Vorteilhafterweise können dabei mehrere Federelemente
vorgesehen sein, die sich einerends am Kolbenabschnitt des Kolbenelements
und andererends am Zylinderelement abstützen.
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Zur
Begrenzung des Druckraums auf der der Spannaufnahme abgewandten
Seite kann das Zylinderelement ein das Kolbenelement ringartig umgebendes
Deckelelement umfassen. Durch das Vorsehen eines solchen Deckelelements
kann eine vorteilhafte Montage erzielt werden; das Zylinderelement kann
ohne Deckelelement auf das Kolbenelement aufgeschoben werden, wobei
dann der Druckraum durch das Deckelelement verschlossen wird.
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Bei
einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist
der Grundkörper
einen das Zylinderelement aufnehmenden, zur verschieblichen Lagerung
des Zylinderelements druckbeaufschlagbaren Zylinderraum auf. Das
Zylinderelement als solches, das im Zylinderraum bewegbar angeordnet
ist, erhält
dadurch die Funktion eines Kolbens. Vorteil einer derartigen Ausbildung
ist, dass der Zylinderraum von einer Druckleitung leicht zugänglich ist,
wodurch eine sichere Druckzuführung gewährleistet
wird.
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Die
Druckbeaufschlagung des Druckraums kann dabei über eine in radialer Richtung
verlaufende Öffnung
am Zylinderelement erfolgen, welche unabhängig von der axialen Lage des
Zylinderelements mit einer Druckzuführungsleitung korrespondiert. Dazu
kann beispielsweise zwischen dem Zylinderelement und dem den Zylinderraum
bildenden Grundkörper
ein in die beiden axialen Richtungen begrenzter Druckzwischenraum
vorhanden sein, in den eine grundkörperseitige Druckluftleitung
mündet.
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Der
Zylinderraum und der Druckraum sind dabei vorzugsweise so ausgebildet,
dass bei einer Druckbeaufschlagung des Zylinderraums das Spannelement
seine Verriegelungslage und bei Druckbeaufschlagung des Druckraums,
der ja zwischen dem Kolbenelement und dem Zylinderelement liegt,
seine Entriegelungslage einnimmt.
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Der
Zylinderraum kann seinerseits auf der der Spannaufnahme abgewandten
Seite mit einem dichtend am Kolbenelement anliegenden Verschlusselement
verschlossen sein. Das Kolbenelement kann dabei insbesondere zwischen
dem Grundkörper
und dem Verschlusselement unter Vorspannung angeordnet sein. Ferner
kann das Verschlusselement zumindest im Bereich der Mittellängsachse
des Kolbenelements einen Durchbruch hin zum Innenraum des als Hohlkolbenelement
ausgebildeten Kolbenelements aufweisen. Durch diesen Durchbruch kann
beispielsweise eine entsprechende Baugruppe oder eine entsprechende
Einheit in das Hohlkolbenelement eingeführt werden und/oder es können elektrische
Leitungen durch diesen Durchbruch hindurchgeführt werden.
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Auf
der Innenseite des Hohlkolbenelements können Anschläge oder Befestigungsabschnitte
für in
dem Hohlkolbenelement anzuordnende Baugruppen oder Einheiten vorgesehen
sein. Hierdurch kann eine sichere und positionsgenaue Anordnung
der Baugruppen oder Einheiten innerhalb des Hohlkolbenelements erreicht
werden.
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Die
eingangs genannte Aufgabe wird auch durch eine Verschlusseinheit
zur Anordnung in eine Spannaufnahme und zum Verschließen der
Spannaufnahme einer Schnellspanneinheit, insbesondere einer erfindungsgemäßen Schnellspanneinheit, gelöst. Eine
derartige Verschlusseinheit weist ein Druckelement auf, das aus
einer Einführlage,
in der es in die Spannaufnahme einführbar ist, in eine Verschlusslage
bringbar ist. Ferner weist eine derartige Verschlusseinheit ein
elastisches Dichtungselement auf, das in der Verschlusslage des
Druckelements zum wenigstens weitgehend dichten Verschließen der
Spannaufnahme vom Druckelement gegen den die Spannaufnahme umgebenden
Bereich des Grundkörpers
beaufschlagt wird. In der Einführlage ist
der Durchmesser des Druckelements mit dem Dichtungselement kleiner
als die Spannaufnahme, so dass ein Einführen des Druckelements samt
Dichtungselement in die Spannaufnahme möglich ist. Aufgrund der Verlagerung
des Druckelements in die Verschlusslage wird das elastische Dichtungselement
insbesondere nach radial außen
gegen den nach radial innen gewandten, die Spannaufnahme bildenden
Teil des Grundkörpers
beaufschlagt.
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Zur
Verlagerung des Druckelements aus der Einführlage in die Verschlusslage
findet vorteilhafterweise ein Spannelement der Schnellspanneinheit Verwendung.
Ein solches Spannelement wirkt dabei vorzugsweise mit dem Druckelement
so zusammen, dass das Druckelement vom Spannelement in die Verschlusslage
gebracht wird, wenn das Spannelement in seine Verriegelungsstellung
bewegt wird. Hierzu können
insbesondere am Druckelement oder am Spannelement Führungsschrägen vorgesehen sein,
welche das Druckelement bei nach radial innen fahrendem Spannelement
in die Verschlusslage überführen.
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Das
Druckelement kann dabei vorteilhafterweise ringartig ausgebildet
sein und auf einen Trägerteil
zwischen der Einführlage
in die Verschlusslage axial bewegbar sein. Wie bereits angesprochen, können entsprechende
Führungsschrägen vorgesehen
sein, die bei einem nach radial innen fahrenden Spannelement das
Verschlusselement in die entsprechende axiale Richtung bewegen.
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Das
Dichtungselement ist vorzugsweise als Dichtungsbalg ausgebildet,
der einerseits am Druckelement und andererseits an einem ring- oder
plattenartig ausgebildeten, nach radial außen überstehenden Rand des Trägerteils
angeordnet ist. Der Durchmesser des Dichtungsbalgs ist dann, wenn
das Druckelement in der Einführlage
ist, kleiner als wenn das Druckelement axial in die Verschlusslage
bewegt wird. Aufgrund des größer werdenden
Durchmessers des Dichtungselements bei sich in die Verschlusslage
bewegenden Druckelements kann ein Verschließen der Spannaufnahme erreicht
werden.
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Das
Trägerteil
als solches kann einen im Trägerteil
vorhandenen, das Trägerteil
durchgreifenden, axial unter Federvorspannung angeordneten Ventilkörper vorsehen, über den
bei einem innerhalb der Verschlusseinheit auftretenden Überdruck
Druckluft aus dem Trägerteil,
insbesondere zum Entfernen von Spänen und Verschmutzungen im
Bereich der Spannaufnahme, entweichen kann.
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Der
Ventilkörper
kann dabei eine auf der Oberseite des Trägerteils aufliegende Ventilplatte und
eine Ventilstange, die sich in axialer Richtung durch das Trägerteil
erstreckt, umfassen. Im Querschnitt kann der Ventilkörper T-förmig ausgebildet sein.
Neben einem Verschließen
der Spannaufnahme durch die Verschlusseinheit kann durch Vorsehen eines
derartigen Ventilkörpers
ein Entfernen von Spänen
und Verschmutzungen im Bereich der Spannaufnahme einer zugehörigen Spanneinheit
erreicht werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist ein Federelement vorgesehen, welches das Trägerteil
bei Entnahme eines in die Spannaufnahme eingeführten Spannbolzens aus einer
Ruhelage in eine Aktivierungslage in die Spannaufnahme beaufschlagt
und/oder das Trägerteil
in der Aktivierungslage hält.
Befindet sich das Trägerteil
in der Aktivierungslage und wird in dieser Aktivierungslage ein
Spannbolzen in die Spannaufnahme eingeführt, so wird das Trägerteil
vom Spannbolzen entgegen der Federbeaufschlagung in die Ruhelage
bewegt. Die Ruhelage befindet sich dabei innerhalb der Spannaufnahme.
Das Federelement kann sich dabei einerseits an der Schnellspanneinheit
beziehungsweise deren Grundkörper
oder deren Verschlusselement und andererseits am Trägerteil
oder an einem zwischen dem Trägerteil
und dem Federelement angeordneten Zwischenteil abstützen. Das Vorsehen
eines solchen Federelements hat den Vorteil, dass bei einer Entnahme
des Spannbolzens aus der Spannaufnahme eine Verlagerung des Trägerteils
in die Aktivierungslage selbsttätig
erfolgt. Wird beispielsweise das wenigstens eine Spannelement ebenfalls
selbsttätig
aufgrund des Vorsehens von entsprechenden Federelementen in die
Verriegelungslage beaufschlagt, so kann hierdurch das Druckelement
in die Verschlusslage gebracht werden, wodurch das Dichtungselement
die Spannaufnahme wenigstens weitgehend dicht verschließt. Ein Eindringen
von Spänen
oder Verschmutzungen in die Spannaufnahme beziehungsweise in die
Schnellspanneinheit wird hierdurch ausgeschlossen.
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Zur
geführten
Bewegung des Trägerteils
von der Ruhelage in die Aktivierungslage und von der Aktivierungslage
in die Ruhelage kann ein Zwischenteil Verwendung finden, das teleskopartig
ausgebildet ist und sich insbesondere an der Schnellspanneinheit, beziehungsweise
an der Innenseite des Kolbenelements, abstützen kann. Das Zwischenteil
kann dabei hülsenartig
sein, wobei das Federelement, das das Zwischenteil in die Aktivierungslage
beaufschlagt, innerhalb des Zwischenelements angeordnet sein und direkt
auf das Trägerteil
wirken kann. Die erfindungsgemäße Verschlusseinheit
ist insbesondere dazu vorgesehen, in dem als Hohlkolbenelement ausgebildeten
Kolbenelement einer erfindungsgemäßen Schnellspanneinheit untergebracht
zu werden.
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Die
eingangs genannte Aufgabe wird auch durch ein Schnellspannsystem
gelöst,
das eine erfindungsgemäße Schnellspanneinheit
und eine darin angeordnete erfindungsgemäße Verschlusseinheit umfasst.
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Weitere
Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in
den Figuren dargestellten Ausführungsformen
der Erfindung näher
beschrieben und erläutert
sind.
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Es
zeigen:
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1 eine
erste erfindungsgemäße Spanneinheit
in Explosionsdarstellung,
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2 einen
Längsschnitt
durch die Spanneinheit gemäß 1,
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3 eine
zweite erfindungsgemäße Schnellspanneinheit,
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4–6 verschiedene
Betriebszustände
der Spanneinheit gemäß 1 und 2,
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7 eine
perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schlusseinheit,
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8–11 verschiedene
Betriebszustände
der Verschlusseinheit gemäß 7,
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12–14 ein
erfindungsgemäßes Spannsystem
in verschiedenen Betriebszustände.
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Die
in den 1, 2, 4–6 dargestellte
Schnellspanneinheit 10 umfasst einen Grundkörper 12,
in dem eine Spannaufnahme 14 vorgesehen ist. In die Spannaufnahme 14 ist
ein Spannbolzen 16 einführbar,
der über
zwei einander gegenüberliegende
Spannelemente 18, die als Spannschieber ausgebildet sind,
in der Schnellspanneinheit 10 verriegelbar ist. Die 2 und 4 zeigen
dabei den Spannbolzen 16 in verriegelter, die 5 und 6 in
entriegelter Stellung.
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Um
ein vereinfachtes Einführen
des Spannbolzens 16 in die Spannaufnahme 14 zu
ermöglichen und
zudem ein konzentrisches Spannen des Spannbolzens 16 zu
erreichen, ist der die Spannaufnahme 14 bildende Bereich 20 des
Grundkörpers 12 leicht konisch
ausgebildet.
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Zur
Verriegelung des Spannbolzens 16 sind die beiden Spannelemente 18 in
radialer Richtung aufeinander zu in eine Verriegelungslage und voneinander
weg in eine Entriegelungslage bewegbar. Hierzu sehen die Spannelemente 18 Schrägführungen 22 vor,
die mit entsprechenden, an einem in axialer Richtung gegenüber dem
Grundkörper 12 verlagerbaren
Zylinderelement 24 vorgesehenen Schrägführungen zusammenwirken. Das
Zylinderelement 24 ist dabei auf einem als Hohlkolbenelement 26 ausgebildeten
Kolbenelement axial verschieblich angeordnet. Das Hohlkolbenelement 26,
das konzentrisch um die Mittellängsachse 28 gegenüber dem
Grundkörper 12 feststehend
angeordnet ist, weist einen in nach radial außen gewandter Richtung abstehenden,
ringbundartigen Kolbenabschnitt 30 auf. Zur Begrenzung
eines Druckraums 32 zwischen dem Hohlkolbenelement 26 beziehungsweise
dessen Kolbenabschnitt 30 und dem Zylinderelement 24 weist
das Zylinderelement 24 ein das Hohlkolbenelement 26 ringartig umgebendes
Deckelelement 34 auf. Das Deckelelement 34 wird über einen
Spannring 35 am Zylinderelement 24 befestigt.
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Aus 2 wird
ferner deutlich, dass die der Spannaufnahme 14 zugewandte
Seite 27 des Hohlkolbenelements 26 sich in Verlängerung
der Spannaufnahme 14 erstreckt und zur Axialführung des
in die Spannaufnahme 14 eingreifenden Spannbolzens 16 dient.
Das Hohlkolbenelement 26 sieht dabei an seinem oberen Rand
Führungsschrägen als
Einführhilfe
für den
Spannbolzen 16 vor.
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Wie
insbesondere aus den 1 und 2 deutlich
wird, sind zwischen dem Zylinderelement 24 und dem Kolbenabschnitt 30 des
Hohlkolbenelements 26 mehrere koaxial um die Mittellängsachse 28 angeordnete
Federelemente 36 vorgesehen, die das Zylinderelement 24 nach
axial oben beaufschlagen. Das Zylinderelement 24 ist innerhalb
eines grundkörperseitigen
Zylinderraums 38 axial bewegbar angeordnet. Der Zylinderraum 38 ist
auf seiner axial unteren Seite mit einem Verschlusselement 40 verschlossen,
durch welches das Hohlkolbenelement 26 am Grundkörper 12 festgesetzt
ist. Die eine Stirnseite des Hohlkolbenelements 26 wirkt
dabei gegen den Grundkörper 12 und
die andere Stirnseite des Hohlkolbenelements 26 gegen das
Verschlusselement 40.
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Das
Verschlusselement 40 weist im Bereich der Mittellängsachse 28 einen
Durchbruch 42 hin zum Innenraum 44 des Hohlkolbenelements 26 auf. Im
Innenraum 44 kann, wie in den 12–14 dargestellt
ist, beispielsweise eine Verschlusseinheit zum Verschließen der
Spannaufnahme 14 vorgesehen sein. Ferner können andere
Baugruppen oder Einheiten, beispielsweise eine Überwachungskamera oder Überwachungssensoren,
im Innenraum 44 angeordnet werden.
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Die
in der 3 dargestellte Schnellspanneinheit 50 entspricht
im Wesentlichen der Schnellspanneinheit 10 gemäß 1 und 2,
wobei entsprechende Bauteile mit entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet
sind. Grundlegender Unterschied ist, dass der Grundkörper 12 keinen
Zylinderraum 38 für
das Zylinderelement 24 aufweist. Vielmehr ist auf der dem
Druckraum 32 abgewandten Seite des Kolbenabschnitts 30 ein
zweiter Druckraum 52 vorgesehen, der zur Bewegung des Zylinderelements 24 nach
axial oben druckbeaufschlagbar ist. Zur Bewegung des Zylinderelements 24 nach axial
unten ist der Druckraum 32 druckbeaufschlagbar. Das Hohlkolbenelement 26 kann
dabei an den Grundkörper 12 angeflanscht
sein.
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Die 4–6 zeigen
verschiedene Betriebszustände
der Schnellspanneinheit 10 gemäß 1 und 2.
In der 4 ist die Schnellspanneinheit 10 mit
in der Spannaufnahme 14 verriegeltem Spannbolzen 16 dargestellt.
Die Spannelemente 18 befinden sich dabei in ihrer radial
innen liegenden Verriegelungsstellung. Auch ohne Druckbeaufschlagung
des Zylinderraums 38 wird aufgrund der Federkraft der Federelemente 36 diese
Verriegelungsstellung selbsttätig
aufrechterhalten. Wird nun, wie in 5 gezeigt,
der Druckraum 32 über
eine mit dem Druckraum 32 verbundene Druckleitung 60 druckbeaufschlagt,
so bewegt sich das Zylinderelement 24 nach axial unten.
Aufgrund der Schrägführungen 22 bewegen
sich zeitgleich die Spannelemente 18 nach radial außen in ihre
Entriegelungslage. Der Spannbolzen 16 wird dadurch freigegeben
und kann, wie in 6 dargestellt, aus der Spannaufnahme 14 entnommen
werden.
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Zur
Verlagerung der Spannelemente 18 aus der Entriegelungslage
in die Verriegelungslage wird der Druckraum 32 druckfrei
geschaltet. Zur Unterstützung
der durch die Federelemente 36 aufgebrachten Federkraft
wird zudem über
eine ebenfalls im Grundkörper 12 vorgesehene
Druckleitung 62, wie in der 4 und 6 dargestellt,
der Zylinderraum 38 mit Druck beaufschlagt. Bei der Schnellspanneinheit 50 gemäß 3 wird,
wie bereits erwähnt,
im Gegensatz hierzu, zur Bewegung des Zylinderelements nach axial
oben der Druckraum 52 druckbeaufschlagt.
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Zur
Druckbeaufschlagung des Druckraums 32 bei beliebiger Stellung
des Zylinderelements 24 auf dem Hohlkolbenelement 26 weist
das Zylinderelement 24 einen auf seiner radial außen gelegenen Seite
einen Druckzwischenraum 64 auf, der nach axial oben und
axial unten von zwei umlaufenden Ringbünden 66 begrenzt wird.
Der Druckzwischenraum 64 ist so angeordnet, dass in jeder
Drucklage des Zylinderelements 24 dieser Druckzwischenraum 64 mit der
Druckleitung 60 korrespondiert. Im Bereich des Druckzwischenraumes 64 ist
ein Durchbruch 68 am Zylinderelement 24 vorgesehen,
durch welchen das Druckmittel in den Druckraum 32 gelangt.
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In
den 7–11 ist
eine Verschlusseinheit 80 zur Anordnung in den Innenraum 44 der Spanneinheit 10 gemäß den 1, 2 und 4–6 dargestellt.
Die Verschlusseinheit 80 umfasst dabei ein auf einem Trägerteil 82 axial
zwischen einer in den 8 und 9 dargestellten Einführlage und
einer in den 10 und 11 dargestellten
Verschlusslage bewegbares, ringartig ausgebildetes Druckelement 84.
Zwischen dem Druckelement 84 und einem in radialer Richtung
abstehenden Rand 86 des Trägerteils 82 ist ein
balgartig ausgebildetes elastisches Dichtungselement 88 angeordnet.
Das Trägerteil
selbst kann dabei, wie in den Figuren gezeigt, mehrteilig ausgebildet
sein.
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In
der Einführlage
des Druckelements überragt
das Dichtungselement 88 das Druckelement 84 beziehungsweise
den Rand 86 in radial Richtung nicht oder nur unwesentlich.
In der in den 10 und 11 dargestellten
Verschlusslage des Druckelements wird das Dichtungselement 88 nach
radial außen gedrückt und überragt
in radialer Richtung das Druckelement 84 sowie den Rand 86.
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Wie
aus den 8–11 deutlich
wird, ist im Trägerteil 82 ein
das Trägerteil 82 durchgreifender,
axial unter der Vorspannung einer Feder 90 angeordneter
Ventilkörper 92 angeordnet.
Der Ventilkörper 92 umfasst
eine sich in radialer Richtung erstreckende Ventilplatte 94,
die die Oberseite des Trägerteils 82 weitgehend
vollständig
abdeckt. Ferner umfasst der Ventilkörper 92 eine sich
in axialer Richtung erstreckende Ventilstange 96, die im
Bereich der Mittellängsachse 98 verläuft und
das Trägerteil 82 in axialer
Richtung durchgreift. Findet eine Druckerhöhung innerhalb des Trägerteils 82 statt,
so hebt im in einer Spanneinheit eingebauten Zustand der Ventilkörper 92 von
der Oberseite des Trägerteils 82 ab, wodurch
Luft 83 aus dem Inneren des Trägerteils 82 zwischen
der Ventilplatte 94 und der Oberseite des Trägerteils 82 in
radialer Richtung, wie in 11 angedeutet,
ausströmen
kann. Hierdurch kann ein Entfernen von Spänen und Verschmutzungen erzielt werden.
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Das
Trägerteil 82 samt
Ventilkörper 92 und Druckelement 84 ist
von einer Ruhelage, die in 8 dargestellt
ist, nach axial oben in eine in den 9–11 dargestellte
Aktivierungslage überführbar. Zur
gezielten Bewegungsführung
ist hierfür ein
teleskopartig ausgebildetes Zwischenteil 100 vorgesehen,
das einerseits mit dem Trägerteil 82 und andererseits
bei in die Spanneinheit 10 eingebautem Zustand mit dem
Hohlkolbenelement 26, wie in den 12–14 dargestellt,
zusammenwirkt.
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In
den 12–14 ist
die in den 7–11 gezeigte
Verschlusseinheit in die in den 1, 2 und 4–6 gezeigte
Schnellspanneinheit 10 eingesetzt. Die Verschlusseinheit befindet
sich dabei vollständig
im Innenraum 44 des Hohlkolbenelements 26. Zur
Verlagerung des Zwischenelements 100 und des Trägerteils 82 aus
der Ruhelage in die Aktivierungslage ist ein Federelement 102 vorgesehen,
das sich einerseits an der Innenseite des Verschlusselements 40 und
andererseits an der dem Verschlusselement 40 zugewandten
Seite des Trägerteils 82 abstützt. Die
Ruhelage des Trägerteils 82 ist
dabei in der 12 dargestellt, in der der Spannbolzen 16 in
verriegeltem Zustand in der Schnellspanneinheit 10 angeordnet
ist. Werden nun die Spannelemente 18 aufgrund einer Druckbeaufschlagung
des Druckraums 32 in ihre Entriegelungslage verfahren und
wird der Spannbolzen 16 in axialer Richtung aus der Spannaufnahme 14 entnommen,
so wird aufgrund des Federelements 102 das Trägerteil 82 in
die Aktivierungslage, in der es sich in der Spannaufnahme 14 befindet,
entsprechend 13 bewegt. In diesem Zustand
befindet sich allerdings noch ein Spalt zwischen dem der Spannaufnahme 14 begrenzenden
Bereich 20 des Grundkörpers 12 und
dem Dichtungselement 88. Werden nun, wie in 14 dargestellt,
die Spannelemente 18 beispielsweise aufgrund der Federkraft
der Federelemente 36 und/oder aufgrund einer Druckbeaufschlagung
des Zylinderraums 38 in ihre Verriegelungslage überführt, so
wird das Druckelement 84 von den Spannelementen 18 nach
axial oben in die Verschlusslage bewegt. Hierzu sind an den Spannelementen 18 Führungsschrägen 104 sowie
am Druckelement 84 ein mit den Führungsschrägen 104 korrespondierender
konusartig umlaufender Führungsabschnitt 106 vorgesehen.
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Wie
aus 14 deutlich wird, wird in der Verschlusslage des
Druckelements 84 das Dichtungselement 88 nach
radial außen
gegen die die Spannaufnahme 14 begrenzende Wandung 20 des
Grundkörpers 12 wenigstens
weitgehend dicht beaufschlagt. Hierdurch wird unterbunden, dass
Späne oder
Verschmutzungen über
die Spannaufnahme 14 in die Schnellspanneinheit 10 eindringen
können.
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Zur
axialen Hubbegrenzung des Zwischenteils 100 innerhalb des
Hohlkolbenelements 26 weist das Hohlkolbenelement 26 einen
umlaufenden Anschlag 112 auf, der in der Aktivierungslage
des Trägerteils 82 beziehungsweise
des Zwischenelements 100 mit einem zwischenteilseitigen
Ringbund 114, wie in 14 dargestellt,
zusammenwirkt. Entsprechend weist das Zwischenteil 100 an
seinem axialen oberen Ende einen nach innen ragenden Anschlag 116 auf,
der in der Aktivierungslage mit einem an der unteren Seite des Zwischenteils 82 angeordneten,
einen Gegenanschlag 118 aufweisenden Ringbund 120 zusammenwirkt,
wie in den 9, 10, 11 und 13, 14 gezeigt
ist.
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Um
auf der Oberseite 108 des Grundkörpers 12 auftretende
Verschmutzungen oder Späne
zu entfernen, kann, wie zur 11 erläutert, der
Innenraum 110 des Trägerteils 82 beziehungsweise
des Hohlkolbenelements 26 mit Druckluft beaufschlagt werden, wodurch
der Ventilkörper 92 entgegen
der Federkraft der Feder 90 abhebt und die Druckluft gegebenenfalls
auf der Oberseite 108 vorhandene Verschmutzungen oder Späne wegbläst.