DE102009057198B3 - Schnellspanneinheit - Google Patents

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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/0063Connecting non-slidable parts of machine tools to each other
    • B23Q1/0072Connecting non-slidable parts of machine tools to each other using a clamping opening for receiving an insertion bolt or nipple

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schnellspanneinheit mit einer zentralen Aufnahme zum Einführen und zum fixierten Spannen eines Spannbolzens, mit wenigstens einem in axialer Richtung verfahrbaren Stellelement und mit wenigstens einem in einem Gehäuse in lediglich in radialer Richtung verlagerbaren Spannschieber, wobei der Spannschieber über eine Schrägführung mit dem Stellelement derart bewegungsgekoppelt ist, dass aufgrund einer axialen Verschiebung des Stellelements der Spannschieber in eine Spannlage oder eine Freigabelage zum Spannen oder Freigeben des Spannbolzens verlagerbar ist, wobei der wenigstens eine Spannschieber bzw. der Führungsabschnitt einen Staudruckabschnitt und das Gehäuse bzw. der Spannschieber einen Druckluftkanal derart aufweisen, dass der Staudruckabschnitt mit dem Druckluftkanal so korrespondiert, dass der im Druckluftkanal anstehende Luftdruck und/oder die im Druckluftkanal vorherrschende Luftströmungsgeschwindigkeit in der Freigabelage unterschiedliche Werte aufweist als in der Spannlage aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schnellspanneinheit mit einer zentralen Aufnahme zum Einführen und zum fixierten Spannen eines Spannbolzens, mit wenigstens einem in axialer Richtung verfahrbaren Stellelement und mit wenigstens einem in einem Führungsabschnitt des Gehäuses in radialer Richtung verlagerbaren Spannschieber, wobei der Spannschieber über insbesondere eine Schrägführung mit dem Stellelement derart bewegungsgekoppelt ist, dass aufgrund einer axialen Verschiebung des Stellelements der Spannschieber in eine Spannlage oder eine Freigabelage zum Spannen oder Freigeben des Spannbolzens verlagerbar ist.
  • Derartige Schnellspanneinheiten, die auch als Nullpunktspannsysteme bezeichnet werden, sind beispielsweise aus der EP 1 707 307 A1 oder der EP 1 886 751 B1 bekannt. Bei der EP 1 707 307 A1 ist das Stellelement als druckbeaufschlagbarer Kolben ausgebildet, an welchem Stellglieder in Form von Zylinderstiften vorgesehen sind, welche mit der Schrägführung zusammenwirken. Bei der EP 1 886 751 B1 ist als Stellelement ein verschiebliches Zylinderelement vorgesehen, welches zu radialen Bewegungen der Spannschieber mit dem Spannschieber bewegungsgekoppelt ist. Die EP 2 052 808 B1 zeigt eine Spanneinrichtung, bei der Spannschieber mit Durchgangsbohrungen gezeigt sind, deren Öffnungen von dem zu haltenden Spannbolzen verschlossen werden.
  • Im Betrieb von Schnellspanneinheiten ist es wesentlich, feststellen zu können, ob sich die Spannschieber in der Spannlage oder in der Freigabelage befinden. Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schnellspanneinheit der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass auf einfache Art und Weise abgefragt werden kann, ob der wenigstens eine Spannschieber sich in der Spannlage oder in der Freigabelage befindet.
  • Diese Aufgabe wird mit einer eingangs genannten Schnellspanneinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Insbesondere ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Spannschieber beziehungsweise der Führungsabschnitt einen Staudruckabschnitt und das Gehäuse beziehungsweise der Spannschieber einen Druckluftkanal derart aufweisen, dass der Staudruckabschnitt mit dem Druckluftkanal so korrespondiert, dass der im Druckluftkanal anstehende Luftdruck und/oder die im Druckluftkanal vorherrschende Strömungsgeschwindigkeit in der Freigabelage unterschiedliche Werte aufweist als in der Spannlage. Aus den unterschiedlichen Werten kann rückgeschlossen werden, ob sich der wenigstens eine Spannschieber in der Spannlage oder in der Freigabelage befindet. Vorteil der Erfindung ist, dass keine zusätzlichen Bauteile, wie insbesondere Magnetschalter oder dergleichen vorzusehen sind, welche direkt am Gehäuse anzubringen sind, um auf die Lage der Spannschieber rückzuschließen.
  • Insbesondere ist vorteilhaft, wenn in der Freigabelage des Spannschiebers der Druckluftkanal vollständig mit dem Staudruckabschnitt korrespondiert, ihn insbesondere wenigstens weitgehend dicht verschließt, so dass im Wesentlichen keine Druckluft aus dem Druckluftkanal abströmen kann. In der Spannlage ist dann vorgesehen, dass Luft aus dem Druckluftkanal entweichen kann. Wird ein Druckluftabfall im Druckluftkanal festgestellt, so kann hieraus rückgeschlossen werden, dass sich dann der wenigstens eine Spannschieber nicht in der Freigabelage befindet und dass folglich dann der Spannbolzen nicht aus der zentralen Aufnahme herausnehmbar ist.
  • Insbesondere ist vorteilhaft, wenn der Staudruckabschnitt von Dichtmitteln begrenzt beziehungsweise umschlossen ist. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise gewährleistet werden, dass dann, wenn der Druckluftkanal mit dem Staudruckabschnitt korrespondiert, keine Druckluft entweichen kann.
  • Ferner ist denkbar, dass bei mit dem Druckluftkanal nicht korrespondierendem Staudruckabschnitt Druckluft über einen zwischen dem Führungsabschnitt und dem Spannschieber vorgesehenen Passungsspalt entweichen kann. Aufgrund der verschieblichen Anordnung des wenigstens einen Spannschiebers im Gehäuse ist die Passung zwischen Gehäuse und Spannschieber so zu wählen, dass der Spannschieber zum einen sicher geführt wird und zum anderen leichtgängig im Gehäuse läuft. Folglich ist ein entsprechender Passungsspalt vorzusehen. Über diesen Passungsspalt kann dann Druckluft entweichen, wenn der Staudruckabschnitt den Druckluftkanal nicht verschließt.
  • Bei der Erfindung ist ferner denkbar, dass bei mit dem Druckluftkanal korrespondierendem Staudruckabschnitt geringfügig Druckluft aus dem Druckluftkanal abströmen kann und das bei mit dem Druckluftkanal nicht korrespondierendem Staudruckabschnitt der Druckluftkanal großflächig freigegeben wird. Auch bei einer derartigen Ausführungsform wird gewährleistet, dass die Druck- beziehungsweise Strömungsverhältnisse zwischen Freigabelage und Spannlage deutlich unterschiedlich sind, so dass aus diesen auf die jeweilige Lage rückgeschlossen werden kann.
  • Dabei ist denkbar, dass bei mit dem Druckluftkanal korrespondierendem Staudruckabschnitt Druckluft über einen zwischen dem Führungsabschnitt und dem Spannschieber vorgesehenen Passungsspalt entweichen kann. Wie bereits erwähnt, ist ein derartiger Passungsspalt vorteilhaft, um ein leichtgängiges Bewegen des Spannschiebers im Gehäuse ermöglichen zu können.
  • Zur großflächigen Freigabe des Druckluftkanals, wenn dieser nicht mit dem Staudruckabschnitt korrespondiert, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Spannschieber beziehungsweise der Führungsabschnitt eine zurückversetzte Schulter derart aufweist, dass der Druckluftkanal bei mit dem Druckluftkanal nicht korrespondierendem Staudruckabschnitt großflächig freigegeben wird. Eine derartige Ausbildung kann auf einfache Weise realisiert werden. Ob die zurückversetzte Schulter am Spannschieber oder am Führungsabschnitt vorzusehen ist, hängt von der jeweiligen konkreten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schnellspanneinheit ab. Falls die Schulter am Spannschieber vorgesehen ist, kann sie durch eine Querschnittsreduzierung des Spannschiebers oder auch durch eine Abflachung am Spannschieber realisiert sein.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Spannschieber beziehungsweise der Führungsabschnitt einen Ablasskanal aufweisen, der in der Freigabelage oder in der Spannlage mit dem Druckluftkanal korrespondiert. Über einen derartigen Ablasskanal kann gezielt Druckluft an eine definierte vorgegebene Stelle abgelassen werden. Insbesondere in der Freigabelage, bei der höhere Strömungsgeschwindigkeiten vorgesehen sind, kann es sinnvoll sein, die Luft gezielt abzulassen.
  • Ferner ist denkbar, dass im Ablasskanal eine Drossel zur definierten Einstellung des Luftablasses vorgesehen ist. Über die Drossel kann insbesondere dann, wenn der Ablasskanal im Bereich des Staudrucksabschnitts vorgesehen ist, ein definiertes Ablassen von Druckluft bereitgestellt werden, wenn der Druckluftkanal mit dem Staudruckabschnitt korrespondiert.
  • Vorteilhaft ist ferner, wenn der Staudruckabschnitt und der Druckluftkanal derart angeordnet sind, dass erst bei endgültigem Erreichen der Freigabelage der Druckluftkanal mit dem Staudruckabschnitt korrespondiert und dass mit dem Verlassen der Freigabelage der Druckluftkanal nicht mehr mit dem Staudruckabschnitt korrespondiert. Damit kann sichergestellt werden, dass dann, wenn die Freigabelage endgültig erreicht ist, dies zuverlässig feststellbar ist. Ein sicheres Einführen oder Entnehmen des Spannbolzens kann dadurch gewährleistet werden.
  • Ferner ist vorteilhaft, wenn Druckmessmittel zur Messung des Drucks oder der Strömungsgeschwindigkeit im Druckluftkanal vorgesehen sind, und wenn eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, wobei mit der Auswerteeinheit aufgrund der gemessenen Werte bestimmbar ist, ob sich der Spannschieber in der Spannlage oder in der Freigabelage befindet. Vorteil dieser Ausbildung ist, dass die Druckmessmittel an dem dem wenigstens einen Spannschieber abgewandten Ende des Druckluftkanals oder auch an einer sich an den Druckluftkanal anschließenden Schlauchverlängerung vorgesehen sein können. Die Druckmessmittel können folglich fern vom Spannschieber angebracht werden. Insofern beeinflussen die Druckmessmittel den von der Schnellspanneinheit beanspruchten Bauraum nicht. Über eine entsprechende Auswerteeinheit, die ebenfalls fern von den Druckmessmitteln angeordnet sein kann, kann rückgeschlossen werden, in welcher Lage sich der Spannschieber befindet. Erfindungsgemäß ist denkbar, dass die Druckmessmittel und die Auswerteeinheit in einem gemeinsamen Gehäuse vorgesehen sind, um insbesondere Bauraum einzusparen.
  • Der Staudruckabschnitt kann insbesondere als Ringabschnitt ausgebildet sein, der von zwei Dichtringen umschlossen ist. Vorteilhafterweise weist der wenigstens eine Spannschieber dann einen insbesondere runden, und vorzugsweise kreisrunden, Querschnitt auf, in welchem Ringnuten für die beiden Dichtringe vorgesehen sind. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Staudruckabschnitt auf einfache Art und Weise bereitstellbar ist. Die Dichtringe dichten dabei den Spannschieber gegenüber dem dem Spannschieber gegenüberliegenden Gehäuseabschnitt des Gehäuses ab.
  • Der Staudruckabschnitt kann dabei insbesondere eine sich in radialer Richtung erstreckende Breite BS aufweisen, die gleich breit oder nur geringfügig breiter ist als die sich in radialer Richtung erstreckende Breite BD des Druckluftkanals, wobei insbesondere gilt: BS = 1,1 bis 1.5·BD. Aufgrund der lediglich geringfügig breiteren Ausbildung des Staudruckabschnitts als des Druckluftkanals wird gewährleistet, dass der Bereich, innerhalb welchem der Druckluftkanal vom Staudruckabschnitt verschlossen wird, vergleichsweise klein ist. Nur dann, wenn der Staudruckabschnitt mit dem Druckluftkanal korrespondiert, kann im Wesentlichen keine Luft aus dem Druckluftkanal ausströmen. Daraus folgt wiederum, dass vergleichsweise genau bestimmt werden kann, wann der Spannschieber, beziehungsweise dessen Staudruckabschnitt, mit dem Druckluftkanal korrespondiert. Nur dann, wenn dies gewährleistet ist, kann insbesondere auf die vollständige Freigabelage rückgeschlossen werden.
  • Der Staudruckabschnitt ist vorzugsweise in dem der zentralen Aufnahme abgewandten Abschnitt des Spannschiebers vorgesehen. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil hier Bauraum zum Vorsehen des Druckluftkanals zur Verfügung steht.
  • Der Druckluftkanal kann dabei insbesondere senkrecht zur Bewegungsrichtung des Spannschiebers verlaufen. Hierdurch ergeben sich günstige Strömungsverhältnisse beziehungsweise günstige Abdichtverhältnisse zwischen Staudruckabschnitt und Druckluftkanal.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Schrägführung Abschnitte unterschiedlicher Steigung aufweist. Hieraus resultiert, dass bei gleichförmiger Bewegung des Stellelements in axialer Richtung unterschiedliche Geschwindigkeiten der Bewegung des wenigstens einen Spannschiebers in radialer Richtung resultieren. Der Spannschieber kann folglich vorzugsweise in einem Eillauf und, zum fixierten Spannen des Spannbolzens, in einem Kraftlauf bewegt werden.
  • Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, welche anhand des nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist.
  • Es zeigen:
  • 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Schnellspanneinheit in der Freigabelage;
  • 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus der 1;
  • 3 den Schnitt gemäß 1 in der Spannlage;
  • 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus 3;
  • 5 einen Teilausschnitt einer zweiten erfindungsgemäßen Schnellspanneinheit;
  • 6 einen Teilausschnitt einer dritten erfindungsgemäßen Schnellspanneinheit; und
  • 7 einen Teilausschnitt einer vierten erfindungsgemäßen Spanneinheit.
  • In der 1 ist die rechte Hälfte einer insbesondere symmetrisch ausgebildeten Schnellspanneinheit 10 im Schnitt dargestellt. Die Schnellspanneinheit 10 umfasst eine zentrale Aufnahme 12, in welcher in der 1 ein Spannbolzen 14 angeordnet ist. Die Schnellspanneinheit 10 umfasst ferner einen in der 1 gezeigten Spannschieber 16, der zwischen einer radial außen gelegenen Freigabelage, wie sie in 1 gezeigt ist, und einer radial innen gelegenen Spannlage, wie sie in 3 gezeigt ist, verlagerbar ist. In der in der 1 gezeigten Freigabelage des Spannschiebers 16 kann der Spannbolzen 14 in nach axial oben gewandter Richtung aus der Schnellspanneinheit 10, beziehungsweise deren Aufnahme 12, herausgeführt werden.
  • Der Spannschieber 16 ist in einem Führungsabschnitt 19 des Gehäuses 18 der Schnellspanneinheit 10 in radialer Richtung verschieblich gelagert. Der Spannschieber 16 ist über eine Schrägführung 20 mit einem Stellglied 22 bewegungsgekoppelt, welches an einem Stellelement in Form eines Kolbens 24 befestigt ist. Der Kolben 24 ist insbesondere einseitig druckbeaufschlagbar und begrenzt den Druckraum 26. Um den Spannschieber 16 in die in der 1 gezeigte Freigabelage zu überführen, wird folglich der Druckraum 26 mit Druckluft beaufschlagt. Der Kolben 24 bewegt sich hierdurch in axialer Richtung nach unten.
  • Wie aus den 1 und 3 deutlich wird, sieht die Schrägführung 20 Abschnitte unterschiedlicher Steigung auf. Hierdurch wird erreicht, dass aus einer gleichförmigen Bewegung des Kolbens 24, beziehungsweise des daran fest angeordneten Stellglieds 22, der Spannschieber 16 mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen bewegt wird.
  • Wird der Druckraum 26 drucklos geschalten, so wird der Kolben 24 insbesondere über nicht dargestellte Federmittel nach axial oben verlagert. Entsprechend bewegt sich das Stellglied 22 nach axial oben. Über die Schrägführung wird dann der Spannschieber 16 in die radial innen liegende Spannlage bewegt, wie sie in der 3 dargestellt ist. Einzelheiten hierzu können insbesondere der Figurenbeschreibung zur EP 1 707 307 A1 entnommen werden, welche eine Schnellspanneinheit mit einem ähnlichen Aufbau beschreibt.
  • Der in den 1 und 3 dargestellte Spannschieber 16 weist in dem der zentralen Aufnahme abgewandten Abschnitt einen Staudruckabschnitt 28 auf, welcher von zwei umlaufenden Dichtringen 30, 32 begrenzt wird. Der Spannschieber 16 weist eine im Querschnitt insbesondere kreisförmige Kontur auf. Die beiden Dichtringe 30, 32 begrenzen folglich einen kreisringförmigen Staudruckabschnitt 28. Im Gehäuse 18 ist ein Druckluftkanal 33 vorgesehen, der insbesondere in den vergrößerten Ausschnitten 2 und 4 deutlich zu erkennen ist. In der Freigabelage des Spannschiebers 16, wie es in 1 und 2 dargestellt ist, mündet der Druckluftkanal 33 im Staudruckabschnitt 28. Die im Druckluftkanal 33 anstehende Druckluft kann folglich nicht entweichen, da der Staudruckabschnitt von den Dichtringen 30, 32, welche einerseits in am Spannschieber 16 vorgesehenen Ringnuten 34 dicht anliegen und andererseits am Gehäuse 18 ebenfalls dicht anliegen.
  • In der in der 3 und 4 gezeigten Spannlage des Spannschiebers 16 korrespondiert der Staudruckabschnitt 28 nicht mit dem Druckluftkanal 33. Die im Druckluftkanal 33 anstehende Druckluft kann folglich über den zwischen dem Spannschieber 16 und dem Gehäuse 18 vorgesehenen Passungsspalt 36 entweichen, was in 4 durch die Pfeile 38 angedeutet ist.
  • In der 2 und in der 4 ist ein Druckluftspeicher, beziehungsweise eine Druckluftpumpe 40, angedeutet, welche Druckluft in den Druckluftkanal 33 fördert. In der zum Druckluftkanal 33 führenden Leitung sind Druckmessmittel 42 zur Bestimmung des Drucks im Druckluftkanal 33 vorgesehen.
  • Mit den Druckmessmitteln 42 ist verbunden eine Auswerteeinheit 44, welche den von den Druckmessmitteln 42 gemessenen Druck auswertet. Befindet sich der Spannschieber 16 in der Freigabelage, wie in 1 und 2 gezeigt, kann aus dem Druckluftkanal 33 keine Druckluft entweichen. Die Druckmessmittel 42 messen folglich einen vergleichsweise hohen Druck. Die Auswerteeinheit 44 kann folglich hieraus rückschließen, dass sich die Schnellspanneinheit im vollständig geöffneten Zustand befindet beziehungsweise dass sich der wenigstens eine Spannschieber 16 in seiner Freigabelage befindet. Der Spannbolzen 14 kann dann sicher in die Aufnahme 12 eingeführt beziehungsweise aus ihr herausgeführt werden.
  • Befindet sich hingegen der wenigstens eine Spannschieber 16 in der Spannlage, wie in 3 und 4 gezeigt, entweicht im Druckluftkanal anstehende Druckluft über den Passungsspalt 36. Die Druckmessmittel 42 messen folglich einen geringeren Druck. Die Auswerteeinheit 44 kann folglich hieraus rückschließen, dass sich die Schnellspanneinheit 10 im geschlossenen Zustand befindet, beziehungsweise dass der wenigstens eine Spannschieber 16 sich in der Spannlage befindet.
  • Anstelle der Druckmessmittel 42 kann auch vorgesehen sein, dass Messmittel zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft im Druckluftkanal vorgesehen sind, wobei aus den gemessenen Werten mit der Auswerteeinheit 44 bestimmbar ist, ob sich der Spannschieber 16 in der Spannlage oder in der Freigabelage befindet.
  • Um vergleichsweise genau bestimmen zu können, dass sich der Spannschieber 16 tatsächlich in seiner Freigabelage befindet, ist vorgesehen, dass die sich in radialer Richtung erstreckende Breite BS des Staudruckabschnitts 28 nahezu gleich breit oder nur geringfügig breiter ist als die sich ebenfalls in radialer Richtung erstreckende Breite BD des Druckluftkanals 33.
  • Wie aus den Figuren ebenfalls deutlich wird, erstreckt sich der Druckluftkanal 33 senkrecht zur Längsachse des Spannschiebers 16.
  • Mit der in den Figuren dargestellten Schnellspanneinheit kann folglich auf vergleichsweise einfache Art und Weise bestimmt werden, ob sich der wenigstens eine Spannschieber 16 in seiner Spannlage oder in seiner Freigabelage befindet. In der Spannlage kann Luft aus dem Druckluftkanal 33 abströmen. Der Druck ist deswegen vergleichsweise nieder. In seiner Freigabelage korrespondiert der Staudruckabschnitt 28 mit dem Druckluftkanal 33. Die Druckluft kann folglich aus dem Druckluftkanal 33, wenn überhaupt, nur sehr geringfügig abströmen. Der Druck im Druckluftkanal 33 steigt entsprechend. Hieraus kann rückgeschlossen werden, dass sich der Spannschieber 16 in der Freigabelage befindet. Über die Auswerteeinheit 44 kann dann ein Signal gegeben werden, dass der Spannbolzen 14 aus der Aufnahme 12 herausgeführt werden kann.
  • In der 5 ist ein Ausschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Spanneinheit gezeigt, wobei der in der 5 dargestellte Ausschnitt im Wesentlichen dem Ausschnitt gemäß 1 entspricht. Der Spannbolzen 14 sowie die dem Spannbolzen 14 zugewandte Seite des Spannschiebers 16 ist dabei nicht gezeigt. Der Spannschieber 16 befindet sich in der Freigabelage. Entsprechende Bauteile tragen entsprechende Bezugszeichen.
  • Im Führungsabschnitt 19 ist der Spannschieber 16 geführt gelagert. Der Spannschieber 16 weist auf seiner dem Spannbolzen 14 abgewandten Seite eine zurückversetzte Schulter 46 auf, an welche sich ein nach radial innen verjüngter Endabschnitt 48 anschließt. Anstelle einer derartigen Querschnittsreduzierung des Spannschiebers 16 kann der Spannschieber 16 auch lediglich eine Abflachung an der dem Druckluftkanal 33 zugewandten Seite vorsehen.
  • Bei der 5 korrespondiert der Staudruckabschnitt 28 des Spannschiebers 16 mit dem Druckluftkanal 33. Aufgrund des Passungsspalts 36 zwischen dem Spannschieber 16 und dem Führungsabschnitt 19 kann bei mit dem Staudruckabschnitt 28 korrespondierendem Druckluftkanal 33 Druckluft in geringfügigen Mengen aus dem Druckluftkanal 33 abströmen. Die geometrische Lage der Schulter 46 ist dabei so gewählt, dass dann, wenn sich der Spannschieber 16 aus der Freigabelage in Richtung Spannlage bewegt, die Schulter 46 den Druckluftkanal 33 passiert und diesen freigibt. Aufgrund des nach innen zurückversetzten Endabschnitts 48 wird der Druckluftkanal 33 großflächig freigegeben, so dass im Druckluftkanal 33 ein Druckabfall stattfindet beziehungsweise sich die Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft deutlich erhöht. Aufgrund des unterschiedlichen Drucks beziehungsweise der unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeit kann, wie in 2 und 4 beschrieben, über geeignete Messmittel 42 und eine geeignete Auswerteeinheit 44 bestimmt werden, ob sich der Spannschieber 16 in der Spannlage oder in der Freigabelage befindet.
  • Der in der 6 dargestellte Ausschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Schnellspanneinheit entspricht im Wesentlichen dem Ausschnitt, wie in der 5 gezeigt ist. Entsprechende Bauteile sind mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Der Spannschieber 16 ist in der 6 in der Freigabelage dargestellt. Der Druckluftkanal 33 korrespondiert hierbei mit dem Staudruckabschnitt 28 des Spannschiebers 16. Der Staudruckabschnitt 28 ist von zwei Dichtringen 30, 32 begrenzt.
  • Wird der Spannschieber 16 aus der Freigabelage in die Verriegelungslage bewegt, so korrespondiert der Druckluftkanal 33 bei Verlassen der Freigabelage über eine im Spannschieber vorgesehene, umlaufende Ringnut 49 mit einem in dem Spannschieber 16 vorgesehenen Ablasskanal 50. Der Ablasskanal 50 mündet an der Stirnseite 52 des Spannschiebers 16 ins Freie. Im Ablasskanal 50 ist eine verstellbare Drossel 54 vorgesehen. Über die Drossel 54 kann der Strömungswiderstand beziehungsweise die Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft im Ablasskanal 50 definiert eingestellt werden. Somit kann der Druckunterschied der Druckluft beziehungsweise der Unterschied der Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft im Druckluftkanal 33 in den beiden Lagen Freigabelage und Spannlage eingestellt werden. Über die Messmittel beziehungsweise die Auswerteeinheit kann dann eine genaue Aussage gemacht werden, wann insbesondere die Freigabelage verlassen wird.
  • Der in der 7 gezeigte Ausschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Schnellspanneinheit entspricht im Wesentlichen dem Ausschnitt der 1, wobei auch hier entsprechende Bauteile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind. Allerdings ist hier der Spannschieber in der Spannlage gezeigt. Die Ausführungsform gemäß 7 unterscheidet sich von den anderen, in den 1 bis 6 gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass hier der mit einem Druckluftspeicher 40 verbundene Druckluftkanal 32 nicht im Gehäuse 18, sondern im Spannschieber 16 vorgesehen ist. In der in der 7 dargestellten Spannlage wird der Druckluftkanal 33 von einem vom Führungsabschnitt 19 gebildeten Staudruckabschnitt 28 verschlossen. Über den Passungsspalt 36 zwischen Führungsabschnitt 19 und Spannschieber 16 kann Druckluft gegebenenfalls in geringer Menge abströmen.
  • Wird die Freigabelage erreicht, so passiert das den Führungsabschnitt 19 zugewandte, freie Ende des Druckluftkanals 33 eine gehäuseseitige Schulter 46. Dadurch wird der Druckluftkanal 33 großflächig freigegeben. Im Druckluftkanal 33 findet dadurch ein Druckabfall statt beziehungsweise die Strömungsgeschwindigkeit erhöht sich spürbar. Mit den Messmitteln 42 kann dies gemessen werden. Mit der Auswerteeinheit 44 kann festgestellt werden, in welcher Lage sich der Spannschieber 16 letztlich befindet.
  • Die in 7 dargestellte Ausführungsform hat den Vorteil, dass sämtliche Bauteile, mit welchen die Position des Spannschiebers 16 bestimmt wird, außerhalb des Gehäuses 18 angeordnet werden können.

Claims (15)

  1. Schnellspanneinheit (10) mit einer zentralen Aufnahme (12) zum Einführen und zum fixierten Spannen eines Spannbolzens (16), mit wenigstens einem in axialer Richtung verfahrbaren Stellelement (24) und mit wenigstens einem in einem Führungsabschnitt (19) des Gehäuses (18) in radialer Richtung verlagerbaren Spannschieber (16), wobei der Spannschieber (16) mit dem Stellelement (24) derart bewegungsgekoppelt ist, dass aufgrund einer axialen Verschiebung des Stellelements (24) der Spannschieber (16) in eine Spannlage zum Spannen und in eine Freigabelage zum Freigeben des Spannbolzens (14) verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Spannschieber (16) bzw. der Führungsabschnitt (19) einen Staudruckabschnitt (28) und das Gehäuse (18) bzw. der Spannschieber (16) einen Druckluftkanal (33) aufweisen, so dass der Staudruckabschnitt (28) sich durch die Bewegung des Spannschiebers (16) in die Freigabelage mit dem Druckluftkanal (33) überlagert, und der Druckluftkanal (33) in den Staudruckabschnitt (28) mündet und dadurch der im Druckluftkanal (33) anstehende Luftdruck und/oder die im Druckluftkanal (33) vorherrschende Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft in der Freigabelage unterschiedliche Werte aufweist als in der Spannlage.
  2. Schnellspanneinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei mit dem Druckluftkanal (33) korrespondierendem Staudruckabschnitt (28) der Staudruckabschnitt (28) den Druckluftkanal (33) wenigstens weitgehend dicht verschließt und dass bei mit dem Druckluftkanal (33) nicht korrespondierendem Staudruckabschnitt (28) Druckluft aus dem Druckluftkanal (33) entweichen kann.
  3. Schnellspanneinheit (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Staudruckabschnitt (28) von Dichtmitteln (30, 32) begrenzt ist.
  4. Schnellspanneinheit (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei mit dem Druckluftkanal (33) nicht korrespondierendem Staudruckabschnitt (28) Druckluft über einen zwischen dem Führungsabschnitt (19) und dem Spannschieber (16) vorgesehenen Passungsspalt (36) entweichen kann.
  5. Schnellspanneinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei mit dem Druckluftkanal (33) korrespondierendem Staudruckabschnitt (28) geringfügig Druckluft aus dem Druckluftkanal (33) abströmen kann und dass bei mit dem Druckluftkanal (33) nicht korrespondierendem Staudruckabschnitt (28) der Druckluftkanal (33) großflächig freigegeben wird.
  6. Schnellspanneinheit (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei mit dem Druckluftkanal (33) korrespondierendem Staudruckabschnitt (28) Druckluft über einen zwischen dem Führungsabschnitt (19) und dem Spannschieber (16) vorgesehenen Passungsspalt (36) entweichen kann.
  7. Schnellspanneinheit (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannschieber (16) bzw. der Führungsabschnitt (19) eine zurück versetzte Schulter (46) aufweist, so dass der Druckluftkanal (33) bei mit dem Druckluftkanal (33) nicht korrespondierendem Staudruckabschnitt (28) freigegeben wird.
  8. Schnellspanneinheit (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannschieber (16) bzw. der Führungsabschnitt (19) einen Ablasskanal (50) aufweisen, der in der Freigabelage oder in der Spannlage mit dem Druckluftkanal (33) korrespondiert.
  9. Schnellspanneinheit (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Ablasskanal (50) eine Drossel (54) zur definierten Einstellung des Luftablasses vorgesehen ist.
  10. Schnellspanneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Staudruckabschnitt (28) und der Druckluftkanal (33) derart angeordnet sind, dass sich der Druckluftkanal (33) erst bei Erreichen der Freigabelage mit dem Staudruckabschnitt (28) in seinem vollen Querschnitt überlagert und dass sich der Druckluftkanal (33) mit dem Verlassen der Freigabelage nicht mehr in seinem vollen Querschnitt mit dem Staudruckabschnitt (28) überlagert.
  11. Schnellspanneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass Messmittel (42) zur Messung des Drucks und/oder der Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft im Druckluftkanal (33) und dass eine Auswerteeinheit (44) vorgesehen sind, wobei mit der Auswerteeinheit (44) aufgrund der gemessenen Werte bestimmbar ist, ob sich der Spannschieber (16) in der Spannlage oder in der Freigabelage befindet.
  12. Schnellspanneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Staudruckabschnitt (28) als Ringabschnitt ausgebildet ist, der insbesondere von zwei Dichtringen (30, 32) umschlossen ist.
  13. Schnellspanneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Staudruckabschnitt (28) in dem der zentralen Aufnahme (12) abgewandten Abschnitt des Spannschiebers (16) vorgesehen ist.
  14. Schnellspanneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftkanal (33) senkrecht zur Bewegungsrichtung des Spannschiebers (16) verläuft.
  15. Schnellspanneinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannschieber (16) über eine Schrägführung (20) mit dem Stellelement (24) bewegungsgekoppelt ist, wobei die Schrägführung (20) Abschnitte unterschiedlicher Steigung aufweist.
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