DE1284366B

DE1284366B - Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE1284366B
Application number: DEA45689A
Authority: DE
Inventors: Arnold Franz; Wermuth Charles; Wagner Heinz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-04-07
Filing date: 1964-04-07
Publication date: 1968-11-28
Also published as: US3400924A; GB1096459A; NL6504435A; CH424674A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, ins- festigte bewegliche Spannbacke bezeichnet. Mit dem besondere zum Einspannen von Werkstücken mit Unterteil 1 ist eine Spindelmutter 5 verbunden, die hohem Druck, bei welcher zwischen einem Wider- mittels durchgesteckter Bolzen 6 gesichert ist und die lager und einem die Spannbacke tragenden Schieber zwecks Erzielung einer verschiedenen Spannweite a zwei einander zugekehrte Kniehebelpaare angeordnet 5 in verschiedener Lage am Unterteil 1 angeordnet sind und zwischen diesen ein verschiebbares Druck- sein kann. In der Spindelmutter 5 ist eine hohl element vorgesehen ist, mit welchem die beiden ausgebildete Schnellgangspindel 7 verschraubbar, die Kniehebelpaare auseinandergedrückt und damit ge- mittels einer Handkurbel 8 gedreht werden kann streckt werden. und die mit einem Widerlager 9 verbunden ist. Wie

Bei einem bekannten Schraubstock dieser Bauart io nachstehend beschrieben, kann mit dieser Kurbel 8 bestehen die Kniehebelpaare aus Lamellen, wobei nicht nur über die Schnellgangspindel 7 der die sämtliche Gelenke in üblicher Weise durch Gelenk- Backe 3 tragende Schieber 4 in Spannrichtung A an bolzen gebildet werden, die durch die Lamellen hin- das Werkstück bewegt werden, sondern es wird dann durchgesteckt sind. Mit Kniehebeln dieser Bauart bei einem Weiterdrehen dieser Kurbel 8 durch Verkönnen nur verhältnismäßig geringe Drücke erzielt 15 schieben einer Druckstange 10 in Richtung^ über werden, so daß diese Bauart für Maschinenschraub- zwei Kniehebelpaare der gewünschte hohe Spannstöcke, bei denen Spanndrücke von mindestens druck erzielt. Wie aus der Zeichnung, insbesondere 4 Tonnen erzielt werden müssen, nicht brauchbar Fig. 3, hervorgeht, besteht jedes Kniehebelpaar aus ist. Diese vorbekannten Kniehebel sind außerdem drei Druckwalzen 11, 12, 13 und zwei zwischen einem starken Verschleiß unterworfen. ao diesen Walzen angeordneten und sich mit zylin-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine drischen Lagerflächen 14 an diesen Walzen abmit Kniehebelpaaren versehene Spannvorrichtung zu stützenden Stützhebeln 15,16. Dabei bildet jeweils schaffen, mit denen sehr hohe Spanndrücke erzielt die mittlere Walze 12 das Kniegelenk, während die werden können und die praktisch keinem Verschleiß beiden anderen Walzen 11 und 13 die Endgelenke unterworfen sind. Ferner soll das Kniehebelsystem 25 bilden. Im Schieber 4 und im Widerlager 9 sind aneine einfache, leicht herstellbare und insbesondere nähernd halbzylindrische Aussparungen 17 für die auch eine räumlich sehr kleine Bauart aufweisen, das Walzen 11 und 13 vorgesehen. Wie dargestellt, auf kleinstem Raum in einem Maschinenschraub- weisen die Stützhebel eine Stärke s auf, die anstock od. dgl. untergebracht werden kann. nähernd gleich dem Durchmesser d der Druckwalzen

Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch ge- 30 ist. Es entstehen damit zwischen den Walzen 11 bis löst, daß bei der Spannvorrichtung der eingangs 13 und den Stützhebeln 15, 16 verhältnismäßig behandelten Art jedes Kniehebelpaar aus drei große, fast halbzylindrische Druckflächen 14, die Druckwalzen und zwei zwischen diesen Walzen an- sich über die Höhe/i erstrecken. Dies ermöglicht geordneten, sich mit zylindrischen Lagerflächen an eine Erzeugung sehr hoher Druckkräfte mit den diesen Walzen abstützenden Stützhebeln besteht, so 35 Kniehebelpaaren, zwischen denen ein Druckelement daß die mittlere Walze das Kniegelenk und die 18 angeordnet ist, das auf dem abgesetzten beiden anderen Walzen die Endgelenke bilden, wo- Ende 10 α der Druckstange 10 mit einem Stift 19 bei ferner im Schieber und im Widerlager annähernd befestigt ist. Alle Teile 11 bis 13,15,16 der Kniehalbzylindrische Aussparungen zur Lagerung dieser hebelpaare sowie auch das Druckelement 18 bebeiden Walzen vorgesehen sind. Da diese Elemente 40 stehen vorteilhaft aus gehärtetem Stahl, wobei dank der Kniehebelpaare sehr gedrungene, stabile Teile der einfachen, gedrungenen Gestaltung dieser Teile bilden und sehr große Druckflächen aufweisen, ein verzugsfreies Härten möglich ist. Beim Ausso können mit diesen Kniehebelpaaren sehr hohe einanderdrücken der Kniehebelpaare durch Bewegen Spanndrücke erzeugt werden. Vorteilhaft bestehen des Druckelementes 18 in Richtung A entsteht nur alle Teile dieser Kniehebelpaare sowie auch das 45 eine gleitende Reibung zwischen den vorgenannten Druckelement aus gehärtetem Stahl, so daß — auch gehärteten Teilen, wobei die gehärteten Walzen 11 mit Rücksicht auf die vorhandenen großen Druck- und 13 in das weichere Material von Schieber 4 und flächen—praktisch einVerschleiß nicht eintreten kann. Widerlager 9 gedrückt und damit festgehalten wer-

Die Kniehebelpaare in dieser neuen Bauart können den, also sich nicht drehen. Wie aus der Zeichnung auf kleinstem Raum untergebracht werden und 50 hervorgeht, ist zwischen der Druckstange 10 und der können vorteilhaft frei verschieblich zwischen zwei Bohrung 20 der Hohlspindel 7 bzw. auch der horizontalen parallelen Lagerplatten gelagert wer- Bohrung 21 des Widerlagers 9 Spiel vorhanden, so den, die mit dem Widerlager aus einem Stück be- daß demgemäß das Druckelement 18 nebst Druckstehen und zusammen ein U-Profilstück bilden. stange 10 gegenüber dem Widerlager 9 quer zur

Die weiteren Einzelheiten und Vorteile der Spann- 55 Längsrichtung der Druckstange 10, d. h. in Richvorrichtung nach der Erfindung sind im folgenden tungi?, frei beweglich angeordnet ist. Dies hat den an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Aus- Vorteil, daß die Kniehebelpaare stets gleichmäßig führungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt an dem Druckelement anliegen bzw. beim Ver-

F i g. 1 die Seitenansicht eines Maschinenschraub- schieben dieses Elementes in Richtung A sich das Stockes, 60 Druckelement frei einstellen kann und stets gleich

Fig. 2 die zugehörige Aufsicht, teilweise im große Kräfte zwischen diesem Element und den Schnitt nach Linie Π-Π der F i g. 1, beiden Kniehebelpaaren entstehen. Durch die frei

Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht des Schiebers bewegliche Lagerung in RichtungB dieses Druckdieses Schraubstockes mit Kniehebelsystem, teil- elementes werden also einseitige, ungleiche Kräfte weise aufgebrochen. 65 vermieden, die bei fester Lagerung des Druckin der Zeichnung ist mitl das Unterteil eines elementes durch nicht vermeidbare, ungleiche Her-Maschinenschraubstockes, mit 2 die feststehende stellung und Anordnung der beiden Kniehebelpaare Spannbacke und mit 3 die an einem Schieber 4 be- entstehen würden.

Das Druckelement 18 kann mittelbar oder — wie dargestellt — unmittelbar auf die Kniehebelpaare wirken, vorteilhaft unmittelbar auf die Druckwalzen 12. Dabei weist dieses Druckelement 18 konvexe Druckflächen, zweckmäßig zylindrische Druckflächen 18 a, auf. Durch diese konvexen bzw. zylindrischen, mit den Walzen 12 zusammenarbeitenden Druckflächen wird beim Verschieben des Druckelementes 18 in Richtung A erreicht, daß trotz ansteigendem Kniehebeldruck die zum Verschieben des Druckelementes 18 notwendige Kraft annähernd gleichbleibt, also auch das mit der Kurbel 8 auszuübende Drehmoment.

Wie ferner aus der Zeichnung hervorgeht, weisen die Druckwalzen 11 bis 13, die Stützhebel 15,16 und das Druckelement 18 die gleiche Höhen auf, wobei alle diese Elemente zwischen zwei parallelen horizontalen Lagerplatten 22 und 23 frei verschieblich gelagert sind, wie aus F i g. 3 zu entnehmen. Dabei bestehen vorteilhaft diese beiden Lagerplatten 22 und 23 mit dem Widerlager 9 aus einem Stück und bilden zusammen ein U-Profilstück. Die Schenkel dieses U-Profils bilden also die beiden Lagerplatten 22, 23 für die Kniehebelpaare und das Druckelement 18, während der Steg dieses U-Profils das Widerlager 9 bildet. Dieses Widerlager wird durch die sehr hohen, von den Kniehebelpaaren ausgeübten Druckkräfte erheblich auf Biegung, beansprucht. Die Durchbiegung dieses Widerlagers 9 wird jedoch durch die langen Schenkel 22,23 des U-Profilstücks verhindert.

Wie aus F i g. 2 und 3 hervorgeht, ist im Schieber 4 ein um eine lotrechte Achse drehbarer Anschlag 24 angeordnet, der bei 25 und 26 zwei (oder mehrere) lotrechte Anschlagflächen für das Druckstangenende 10 α aufweist. In der Zeichnung ist die Spannvorrichtung bzw. das Kniehebelsystem im entspannten Zustand dargestellt, wobei zwischen dem Ende 10 α und der eingestellten Anschlagfläche 25 ein Abstand b vorhanden ist, so daß also die Druckstange 10 nur um die Größe b in Richtung A bewegt werden kann. Mit den Anschlagflächen 25,26 kann demgemäß ein verschiedener Spanndruck eingestellt werden. Gemäß F i g. 3 ist auf der Oberseite des Schiebers 4 konzentrisch zum drehbaren Anschlag 24 eine Skala 27 zur Einstellung des Spanndrucks vorgesehen.

Aus F i g. 1 und 2 ist zu entnehmen, daß das U-Profilstück 9,22,23 mit seiner Oberseite 30 und den beiden Seitenflächen 31,32 in dem Schieber 4 und mit seiner Unterseite 33 auf der Oberseite 34 des Unterteils 1 längsverschiebbar in Richtung A gelagert und geführt ist.

Nach F i g. 2 sind am Schieber Anschläge 35 für das Widerlager 9 vorgesehen, die eine Verschiebung dieses Widerlagers im Schieber 4 entgegen der Spannrichtung A begrenzen. Es sind ferner Druckfedern 36 zwischen diesen Anschlägen und dem Widerlager angeordnet. Bei der gezeigten Ausführung sind diese als Tellerfedern ausgebildeten Federn 36 auf Bolzen 37 angeordnet, die sich im Widerlager 9 befinden und sich an den Anschlägen 35 abstützen. Die Tellerfedern 36 wirken derart, daß sie ständig das Widerlager 9 in Richtung^ drücken und demgemäß die Kniehebelpaare unter der Wirkung dieses Drucks spielfrei bleiben und ständig mit den Walzen 12 gegen das Druckelement 18 gedrückt werden.

Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die Schnellgangspindel? sich mit einem Ende bei 38 drehbar auf dem Widerlager 9 abstützt. In dieser Spindel ist eine Druckfeder 39 angeordnet, die sich einerseits bei 40 an der Spindel und andererseits bei 41 an der Druckstange 10 abstützt. Unter der Wirkung dieser Feder wird sowohl das Spindelende bei 38 auf der einen Seite als auch das Druckelement 18 auf der anderen Seite bei 42 gegen das Widerlager 9 gedruckt.

Zum Antrieb der vorbeschriebenen Spannvorrichtung ist eine mit der Kurbel 8 drehbare Antriebsspindel 43 vorgesehen, die sich über ein Axialkugellager 51 drehbar an der Druckstange 10 abstützt, und zwar unter Zwischenschaltung einer Lagerplatte 53. Zwischen der Kurbel 8 und der drehbaren Antriebsspindel 43 ist eine Sicherheitskupplung 54 vorgesehen. Der äußere Ring 55 der Drehmomentkupplung und die Hülse 56 sind durch einen Stift 57 mit der Antriebsspindel 43 verbunden, so daß die Antriebsspindel nicht nur mit der Kurbel 8, sondern auch von Hand mittels der Hülse 56 gedreht werden kann.

Die Antriebsspindel 43 ist in einer Mutter 58 verschraubbar, die fest mit der Hohlspindel 7 verbunden ist. Zwischen der Mutter 58 und der Antriebsspindel 43 ist eine Drehmomentkupplung 59 vorgesehen, die von Tellerfedern 60 beaufschlagt ist.

Die Wirkungsweise dieses Antriebes ist folgende: Beim Drehen der Kurbel 8 dreht die Antriebsspindel 43 über die Drehmomentkupplung 59 die Mutter 58 und damit die Hohlspindel 7, so daß mit dieser das Widerlager 9 und damit die Kniehebelpaare und der Schieber 4 (in der in F i g. 2 dargestellten Lage der Einzelteile) in Richtung A an das Werkstück herangeführt werden. Die Hohlspindel 7 bleibt dann stehen, so daß beim Weiterdrehen der Kurbel 8 die Drehmomentkupplung 59 ausrastet und dann beim Weiterdrehen der Spindel 43 diese in Richtung A verschoben wird. Damit wird nunmehr die Druckstange 10 in Richtung A verschoben, so daß mit dem Druckstück 18 die Kniehebelpaare 15, 16 auseinandergedrückt werden und damit noch eine kleine Verschiebung des Schiebers 4 in Richtung A erfolgt, womit der Spanndruck erheblich gesteigert wird.

Beim Zurückdrehen der Kurbel 8 ergeben sich diese Bewegungsvorgänge in umgekehrter Reihenfolge, wobei das Zurückführen der bewegten Teile in die dargestellte Ausgangslage unter dem Druck der Federn 36 und 39 bewirkt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung, insbesondere zum Einspannen von Werkstücken mit hohem Druck, bei welcher zwischen einem Widerlager und einem die Spannbacke tragenden Schieber zwei einander zugekehrte Kniehebelpaare angeordnet und zwischen diesen ein verschiebbares Druckelement vorgesehen ist, mit welchem die beiden Kniehebelpaare auseinandergedrückt und damit gestreckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kniehebelpaar aus drei Druckwalzen (11, 12, 13) und zwei zwischen diesen Walzen angeordneten, sich mit zylindrischen Lagerflächen (14) an diesen Walzen abstützenden Stützhebeln (15,16) besteht, so daß die mittlere Walze (12) das Kniegelenk und die beiden anderen Walzen (11,13) die Endgelenke bilden, wobei

ferner im Schieber (4) und im Widerlager (9) annähernd halbzylindrische Aussparungen (17) zur Lagerung dieser beiden Walzen vorgesehen sind.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke (s) der Stützhebel (15, 16) nahezu gleich dem Durchmesser (d) der Druckwalzen (11 bis 13) ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Teile (11 bis 13,15,16) der Kniehebelpaare und das Druckelement (18) aus gehärtetem Stahl bestehen.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Druckelement, das am Ende einer längsverschiebbaren, durch das Widerlager hindurchgeführten Druckstange angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (18) nebst Druckstange (10) gegenüber dem Widerlager (9) quer (B) zur Längsrichtung (A) der Druckstange (10) frei beweglich angeordnet ist. ao

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (18) zylindrische, mit den Kniegelenkwalzen (12) zusammenarbeitende Druckflächen (17«) aufweist.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalzen (11 bis 13), die Stützhebel (15,16) und das Druckelement (18) gleiche Höhe (K) aufweisen und zwischen zwei parallelen horizontalen Lagerplatten (22,23) frei verschieblich gelagert sind.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagerplatten (22, 23) mit dem Widerlager (9) aus einem Stück bestehen und zusammen ein U-Profilstück bilden.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Schieber (4) ein um eine lotrechte Achse drehbarer Anschlag (24) angeordnet ist, der zwei oder mehrere Anschlagflächen (25,26) für das Druckstangenende (10 α) zur Einstellung des Spanndrucks aufweist.

9. Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite des Schiebers (4) konzentrisch zum drehbaren Anschlag (24) eine Skala (27) zur Einstellung des Spanndrucks vorgesehen ist.

10. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das U-Profilstück (9, 22, 23) mit seiner Oberseite (30) und den beiden Seitenflächen (31,32) in dem Schieber (4) und mit seiner Unterseite (33) auf der Oberseite (34) des Unterteils (1) der Spannvorrichtung längsverschiebbar gelagert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen