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Hydraulische Schnellspannvorrichtung Die Erfindung betrifft eine hydraulische
Schnellspannvorrichtung mit zwei auf einem Unterteil angeordneten Spannbacken zum
Spannen von Werkstücken auf Werkzeugmaschinen mit einer mechanischen Grobeinstellung,
bei der die eine Spannbacke feststeht und die andere beweglich, beispielsweise mittels
einer Schraubenspindel verstellbar ist, und einer hydraulischen Feineinstellung
mit mehreren Kolben, die in gemeinsam an eine Druckmittelleitung angeschlossenen
Zylindern verschieblich sind.
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Es sind Spannvorrichtungen mit einer mechanischen Grobeinstellung
bekannt, bei denen die eine Spannbacke feststeht, während die andere Spannbacke
beweglich ist und beispielsweise mittels einer Schraubenspindel verstellt wird.
Solche Schraubstöcke werden auch mit einer hydraulischen Verstellung der beweglichen
Spannbacke ausgerüstet; sie werden vorzugsweise in der Einzelfertigung sowie im
Vorrichtungs- und Werkzeugbau verwendet.
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Für den Einsatz in der Serienfertigung, insbesondere bei nur kurzen
Bearbeitungszeiten werden jedoch Spamimittel bevorzugt, die nur ganz kurze Betätigungszeiten
erfordern und eine Handkurbelverstellung vermeiden. Es sind für diesen Zweck auch
Druckluftspanner, d. h. durch Druckluft unmittelbar betätigte Schraubstöcke bekannt.
Diese Ausführungen haben jedoch den Nachteil, daß sie reichlich groß sind und keine
großen Spanndrücke erzielen.
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Es sind auch schon Maschinenschraubstöcke bekannt, die mit einer Ölhydraulik
arbeiten und durch Druckluft über einen Druckübersetzer betätigt werden. Diese bekannten
Schraubstöcke haben wie auch die üblichen Maschinenschraubstöcke eine parallele
Backenführung, so daß nichtparallele oder leicht konische oder unregelmäßig geformte
Werkstücke vielfach nur an zwei Stellen gespannt werden, was für eine Bearbeitung
auf Werkzeugmaschinen nicht ausreicht. Man muß sich in solchen Fällen durch Zwischenlegen
eines Ausgleichstückes, eines Blechstreifens od. dgl. helfen. Dies ist in der Einzelfertigung
noch tragbar, aber für die Serienfertigung wegen des damit verbundenen Zeitverlustes
nicht zweckmäßig. Man kann zwar besondere Formbacken anfertigen, doch bedingt dies
zusätzliche Kosten und Zeitverluste.
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Bei einer anderen bekannten hydraulischen Spannvorrichtung mit zwei
unbeweglichen Spannbacken, von denen eine mehrere hydraulisch betätigte Kolben aufnimmt,
die in gemeinsam an eine Druckmittelleitung angeschlossenen Zylindern verschiebbar
sind, werden die Kolbenenden durch das wiederholte Auftreffen auf das Werkstück
und den hohen Spanndruck angestauoht, so daß die Kolben nach einiger Betriebszeit
in ihren Bohrungen klemmen. Darüber hinaus ist es vielfach bekannt, Spannkolben
zu mehreren nebeneinander in gemeinsam an eine Druckmittelleitung angeschlossenen
Zylindern verschieblieh anzuordnen. Ebenso ist es bei hydraulischen Schnellspannvorrichtungen
mehrfach bekannt, das hydraulische Zylinder-Kolben-Aggregat mit einem oder mehreren
Kolben mechanisch grob einzustellen. Schließlich ist es bei hydraulischen Schnellspannvorrichtungen
auch bekannt, die Druckkolben an einer schräg nach unten in Richtung zur Spannstelle
verlaufenden Ebene vorzuschieben.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Schnellspannvorrichtung
zu schaffen, die kleine Abmessungen und kurze Spannzeiten hat und mit der auch unregelmäßig
geformte Werkstücke an mindestens drei Stellen gespannt und dabei nach unten auf
die Auflagefläche gedrückt werden. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch
gelöst, daß sich die Zylinder in einem selbständigen, auf dem Unterteil verschiebbaren
Schlitten befinden und mit ihrer Längsachse schräg gegen das Werkstück und schräg
gegen das Unterteil gerichtet sind und die ebenfalls schräg gegen das Werkstück
und das Unterteil gerichteten, in den Zylindern verschiebbaren Kolben an ihren aus
den Zylindern herausragenden Enden mit im Querschnitt parallelogrammförmigen, gegen
Formstücke od. dgl. auswechselbaren Druckstücken verbunden sind, die in besonderen,
schräg gegen -das Werkstück und das Unterteil gerichteten Führungen verschiebbar
sind und das Spannen der Werkstücke an ihrem oberen Rand ermöglichen.
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Durch eine solche Kombination werden folgende Vorteile erreicht: Das
Spannen der Werkstücke ist mit der Schnellspannvorrichtung an der oberen Kante der
Druckstücke möglich.
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Die Druckstücke können durch Formstücke oder verlängerte Druckstücke
verändert werden, so daß
sehr große Maßunterschiede in der äußeren
Form des Werkstückes überbrückt werden können.
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Das Beaufschlagen der Drucksegmente erfolgt direkt hydraulisch. Der
Spanner wird einmal mit der Spindel auf ungefähre Werkstückgröße eingestellt und
kann dann zur Schnellspannung von großen Werkstückserien unverändert benutzt werden.
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Bei der praktischen Ausführung sind mehrere Spannvorrichtungen zum
Spannen großer Werkstücke od. dgl. nebeneinander angeordnet. Sie werden in an sich
bekannter Weise gemeinsam und gleichzeitig von dem Druckmittel beaufschlagt. Ferner
sind beide Spannbacken in an sich bekannter Weise auf dem Unterteil um 180° verstellbar.
Diese Maßnahmen sind an sich bekannt und sollen nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch
gelten.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Es zeigt F i g. 1 die Seitenansicht, teilweise geschnitten nach Linie I-1 der F
i g. 2, F i g. 2 die Draufsicht und F i g. 3 den Schnitt nach Linie 11I-111 der
F i g. l . Das Unterteil l der hydraulischen Schnellspannvorrichtung ist beliebig
lang und hat, wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich ist, einen U-förmigen Querschnitt.
Auf dem Unterteil 1 ist die linke feststehende Spannbacke 2 mittels eines Steckbolzens
3 befestigt. Die feststehende Spannbacke 2 kann mit einem auswechselbaren Backenfutter
4 versehen sein, das mittels Schrauben 5 befestigt ist.
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Die andere Spannbacke 9 hat eine winkelförmige Spindelmutter 27, die
ebenfalls mittels Steckbolzen 6 am Unterteil befestigt ist. Das Unterteil hat an
verschiedenen Stellen Querbohrungen 6a, durch die je nach dem gewünschten Spannbereich
der Steckbolzen 6 hindurchgesteckt wird. Die Spindelmutter 27
ist mittels
einer Schraubenspindel 28 verstellbar, die durch eine Haube 29 abgedeckt
und in einem Lager 30 geführt ist. Auf das Ende der Spindel 28 kann ein Handhebel
aufgesetzt werden. Das vordere Ende der Spindelmutter 27 wirkt auf einen selbständigen
Schlitten 14 ein, der am vorderen Ende durch Schrauben 24 (F i g. 3) mit
der Spannbacke 9 verbunden und durch Leisten 32 auf dem Unterteil 1 geführt
ist. In der Spannbacke 9 befinden sich beispielsweise zwei, im Querschnitt parallelogrammförmige
Druckstücke 10, die zum Spannen auf das Werkstück einwirken und im Bedarfsfall
gegen Formstücke od. dgl, auswechselbar sind. Die Druckstücke 10 sind in schräg
gegen das Werkstück und das Unterteil 1 gerichteten Führungen 9 a verschiebbar und
gestatten das Spannen der Werkstücke an ihrem oberen Rand.
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Hinter der Spannbacke 9 befinden sich in dem auf dem Unterteil 1 verschiebbaren
Schlitten 14 zwei Zylinder 14a, die mit ihrer Längsachse schräg gegen das Werkstück
und schräg gegen das Unterteil l gerichtet sind und in denen je ein Kolben
15 verschiebbar ist. Jeder Kolben 15 ist ebenfalls schräg gegen das Werkstück
und das Unterteil gerichtet und zusätzlich in einer Büchse 18 geführt, die in den
Schlitten 14 eingeschraubt ist. Abgedichtet wird der Kolben 15 durch eine Dichtung
16. Zwischen dem Kolben 15 und der Büchse 18 ist eine Rückstellfeder 17 angeordnet.
Durch eine Schraube 11 ist der Kolben 15 mit dem Druckstück 10 verbunden.
Die Spannbacke 9 ist mit einem Deckel 12 abgedeckt. Zu den Zylindern 14a
führt eine Druckölleitung 22 (F i g. 2), die über einen Nippel 21 mit einer Bohrung
in dem Schlitten 14 verbunden ist. In dem Schlitten 14 befindet sich eine
Querbohrung, so daß beide Zylinder 14a miteinander verbunden sind. Durch einen Stopfen
23 ist die Querbohrung nach außen verschlossen. Der Zylinder 14a ist mit einer Belüftungsschraube
20 versehen, die unter Zwischenlage einer Dichtung 19 in den Schlitten 14 eingeschraubt
ist (F i g. 1).
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Beim Spannen eines Werkstückes wird zunächst in Üblicher Weise durch
Drehen der Gewindespindel 28 die Spannbacke 9 mit den eingebauten Druckstücken 10
bis kurz vor das Werkstück geführt, so daß ein Zwischenraum von einigen Millimetern
verbleibt. Selbstverständlich ist vorher die gesamte Spannbacke einschließlich der
Spindel durch den Steckbolzen 6 in die richtige Entfernung zum Werkstück gebracht
worden. Nach dem Einstellen der Spannbacke 9 mit Hilfe der Gewindespindel
28 wird beispielsweise bei Verwendung eines Druckübersetzers das Preßluftventil
mittels Fuß- oder Handbetätigung geöffnet. Die Preßluft wirkt auf den Niederdruckkolben
des Druckübersetzers und schiebt ihn mit dem angekuppelten Hydraulikkolben vorwärts.
Hierdurch wird der Druck von dem Hydraulikzylinder des Druckübersetzers auf die
Kolben 15 der Spannvorrichtung übertragen, so daß diese Kolben die Druckstücke 10
an das Werkstück drücken, wobei auch größere Maßunterschiede in der Form des Werkstückes
ausgeglichen werden. Durch die Schrägflächen 9a werden die Druckstücke und damit
das Werkstück nach unten auf die Auflage der Spannvorrichtung gedrückt.