DE1298054B - Hydraulisch betaetigtes Werkzeug - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft hydraulisch betätigte Werk- verschwenkbare Hebel zum Verschieben dieser Kolzeuge, z. B. Schraubstöcke, Spanneinrichtungen, Pres- ben in den Pumpenzylindern und schließlich durch sen od. dgl. ein verschiebbares Werkzeugteil, bezüglich dem eine

Es ist bereits eine hydraulische Einspannvorrich- Kolbenstange im Hauptzylinder verschiebbar angetung mit Umlaufpumpe bekannt, bei der der Ein- 5 bracht ist, wobei die relative Gleitbewegung des Spannvorgang in einen Kraft- und einen. Schnellgang Werkzeugteiles und der Kolbenstange durch einen getrennt ist, die sich insbesondere für elektrische festen Anschlag begrenzt wird und vorgespannte, Widerstandsstumpfschweißmaschinen eignet und bei federnde Einrichtungen zum Zusammenspannen dieder das von der Umlaufpumpe geförderte Drucköl ses Werkzeugteiles und der Kolbenstange vorgesehen zunächst über ein Rückschlagventil in den Druck- io sind.

zylinder der beweglichen Spannbacke strömt, bis Eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung weist

diese auf das Werkstück auftrifft, worauf durch den den Vorteil auf, daß es sich um ein Gerät handelt, entstehenden Überdruck ein Ventil geöffnet und ein das in einer in sich abgeschlossenen Form aufgebaut Stufenkolbendruckübersetzer eingeschaltet wird, der ist und das leicht an jedem beliebigen Ort verwandt bei selbsttätigem Schließen des Rückschlagventils 15 werden kann, ohne daß hierzu besondere Anschlüsse einen steigenden Druck auf das Werkstück ausübt. an Zusatzvorrichtungen benötigt werden. Gleichzeitig

Es ist ebenso bereits ein Werkstückspanner mit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung von Hand einer feststehenden Spannbacke und einer Einheit mit betätigt werden und es kann jeweils der Druck, mit in Spannrichtung beweglicher Spannbacke bekannt, dem der Gegenstand zwischen den Backen gehalten bei der die bewegliche Spannbacke dadurch vor- und ao wird, diesem Gegenstand speziell angepaßt werden, zurückbewegt werden kann, daß ein Kolben entspre- so daß der Gegenstand nicht durch zu großen Druck chend jeweils mit einem konstanten Druck beauf- beschädigt wird. Darüber hinaus kann der Druck, schlagt wird und bei der die bewegliche Spannbacke mit dem ein Gegenstand gehalten wird, auch dann mittels mindestens eines Lenkerpaares an einem Trag- noch in genügender Größe aufrechterhalten werden, teil derart gelagert ist, daß sie sich auf einem die 25 wenn in dem hydraulischen Drucksystem Leckverluste Spannrichtung tangierenden Bogen zu sich selbst eintreten, so daß ein sicherer Betrieb gewährleistet ist. parallel bleibend bewegt, wodurch eine Werkstück- Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfin-

tiefspannung ermöglicht wird. dung in Form einer Hydraulikeinrichtung soll nun

Es wurde auch bereits eine druckhaltende hydrau- mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben werden, lische oder pneumatische Spanneinrichtung, insbe- 30 in der

sondere für Werkzeugmaschinen bekannt, die dazu F i g. 1 einen Längsteilschnitt längs der Linie I-I

dienen soll, das Werkstück auch bei einem Druck- von F i g. 3 darstellt;

abfall des Druckmediums sicher zu halten und die F i g. 2 stellt einen Längsteilschnitt längs der Linie

so aufgebaut ist, daß ein in der Druckleitung befind- Π-Π von F i g. 3 dar; licher, durch die Federkraft einer Feder und durch 35 Fig. 3 zeigt eine Rückansicht der Ausführungsdas Druckmittel vom Druckraum über einen Kanal form;

beaufschlagter Sperrkolben nach Erreichung des Fig.4 zeigt einen Teilschnitt des Steuerventil-

Spanndruckes im Druckraum selbsttätig den Kanal mechanismus längs der Linie IV-IV von Fig. 3; und damit den Druckraum abschließt. Fig. 5 zeigt einen Teilschnitt des Zylinderdeckels

Solche bekannten Einrichtungen weisen jedoch die 40 längs der Linie V-V von F i g. 3 und Nachteile auf, daß sie zum Teil einen recht kompli- F i g. 6 zeigt eine schematische Darstellung des Öl-

zierten Aufbau aufweisen oder daß sie für ihren ein- Verlaufs in der Hydraulikvorrichtung, wandfreien Betrieb einen festen Standort benötigen, Wie in den Zeichnungen zu sehen, hat die Voroder daß der Druck, der auf den zu haltenden Gegen- richtung eine feste Backe 1 und eine bewegliche stand ausgeübt wird, nicht genau und schnell ent- 45 Backe 2. Die feste Backe 1 wird gebildet aus einem sprechend diesem zu haltenden Gegenstand angepaßt Stück mit einem kastenähnlichen Gehäuse 3, während werden kann, so daß der Gegenstand durch einen zu die bewegliche Backe 2 zusammen mit einem verlänhohen Druck beschädigt werden kann, oder daß die gerten Tragarm 4 ein Stück bildet. In dem Gehäuse 3 Gefahr besteht, daß bei einem geringen Druckabfall gelegen und an dieses angeschraubt ist ein Pumpendes Druckmediums der Preßdruck nicht mehr aus- 50 körper 5, in dem Seite an Seite ein Paar Pumpenreicht, um den Gegenstand zu halten. zylinder 6 und 7 von gleicher Länge ausgebildet sind, Die Aufgabe, solche Nachteile zu vermeiden, soll wobei der Zylinder 6 eine größere Querschnittsfläche bei einer eingangs behandelten hydraulisch betätigten als der Zylinder 7 hat. Zwei Kolben 8 und 9 mit Werkzeugvorrichtung mit einer Pumpeneinheit gelöst Kolbenstangen 10 und 11 sitzen verschiebbar in den werden, durch zwei Pumpenzylinder mit unterschied- 55 Zylindern 6 und 7. In der oberen Fläche des Pumlichem Durchmesser und entsprechenden Kolben so- penkörpers 5 und entsprechend ausgerichtet mit den wie einen Hauptzylinder mit einem Kolben, durch Zylindern 6 und 7 ist ein Paar Längsschlitze 12 und einen ersten Satz Einwegventile, die zwischen einem 13 ausgebildet, in die die entsprechenden Enden 14 Behälter für Hydraulikflüssigkeit und der Pumpen- und 15 von einem Paar Hebel 16 und 17 hineinragen einheit angeschlossen sind, sowie einen zweiten Satz 60 und anschlagen, wobei diese auf einer Drehachse 18 Einwegventile, durch die Hydraulikflüssigkeit von der gelagert sind, die mit dem Gehäuse 3 fest verbunden Pumpeneinheit über ein Leitungssystem zum Haupt- ist. An nach außen sich erstreckende Arme 19 und zylinder strömen kann, ferner durch einen Satz ein- 20 der Hebel sind Betätigungsseile 21 und 22 angestellbarer Steuerventile, die an die beiden Enden des bracht, die mit nicht gezeigten Betätigungspedalen Hauptzylinders so angeschlossen sind, daß beide Sei- 65 verbunden sind. Die oberen Enden der Arme 16 und ten des Kolbens im Hauptzylinder mit Hydraulik- 17 sind in Uhrzeigerrichtung durch Zugfedern 23 und flüssigkeit beaufschlagt werden können und diese 24 vorgespannt, wobei ein Paar ihrer Enden mit den wieder zurück in den Behälter strömen kann, durch Enden der Hebel 16 und 17 verbunden ist und das

Leitung 32 und das Ventil 26 mit den Pumpen 6 und 7 verbunden ist und der Auslaß 52 über die Leitung 53 mit dem Behälter 29 verbunden ist, und wobei der übrigbleibende, nicht gezeigte Auslaß über die Lei-5 tung35 mit dem linken Ende des Zylinders 37 verbunden ist. Der übrigbleibende Auslaß der Ventilanordnung ist über eine Auslaßschraube 54 und die Leitung 36 mit dem rechten Ende des Zylinders verbunden.

Der Betätigungsmechanismus der einzelnen Ventile wird nun beschrieben:

Die Kopfstücke der Ventilkörper 42 und 44, 41 und 43 sind mit entsprechenden Kupplungsbügeln 55 und 56 gekuppelt. Ein Paar Betätigungsschrauben

andere Paar ihrer Enden gehäusefest ist. Eine Drehung der Hebel in Uhrzeigerrichtung wird dadurch begrenzt, daß die nach auswärts sich erstreckenden Arme 19 und 20 gegen einen festen Anschlagzapfen 25 stoßen.

Die Auslaßöffnungen der Zylinder 6 und 7 sind
mit einem Ventilkasten 26 verbunden, wie schematisch in F i g. 6 dargestellt. Der Ventilkasten 26 hat
ein Paar Einwegventile 27 und 28, die entsprechend
die Verbindung zwischen den Zylindern 6 und 7 und io
einem Ölbehälter 29 regeln, und ein Paar Auslaßventile 30 und 31, die über die Ventile 27 und 28 mit
den Zylindern 6 und 7 entsprechend verbunden sind.
Wie in F i g. 6 zu sehen, wird bei einem Kompressionshub des Kolbens 8 Hydraulikflüssigkeit aus dem 15 57 und 58, die durch eine Stützplatte 59 geschraubt Auslaß des Zylinders 6 durch das Einwegventil 30 sind, drücken entsprechend auf die Bügel 55 und 56. in die Auslaßröhre 32 gedrückt, während durch einen Die Schraube 57 ist gekuppelt mit einem Zahnrad 59, Ansaughub des Zylinders 6 die Hydraulikflüssigkeit das in ein zweites Zahnrad 60 eingreift, wobei dieses aus dem Behälter 29 durch die Saugröhre 33 und das mit der Schraube 58 verbunden ist. Das Zahnrad 59 Ventil 27 angesaugt wird. In ähnlicher Weise arbeitet ao kann durch einen mit ihm verbundenen Drehgriff 62 der Zylinder 7 zusammen mit den Ventilen 28 und 31. gedreht werden. Eine Rechtsdrehung des Griffes 62 Die Pumpenauslaßröhre 32 ist über einen Steuer- ergibt eine Rechtsdrehung des Zahnrads 59 und eine ventilsatz 34 und über Röhren 35 und 36 mit beiden Verschiebung der Schraube 57 in der Richtung, daß Enden eines Hauptzylinders 37 verbunden, in dem der Ventilkörper gegen die Kraft der vorgespannten ein verschiebbarer Hauptkolben 38 mit einer Kolben- 35 Feder auf seinen Sitz gedruckt wird. Zur gleichen stange 74 sitzt, wobei der Hauptzylinder 37 an das Zeit jedoch ist die Rechtsdrehung des Zahnrades 59 Gehäuse 3 angeschraubt ist. begleitet durch eine Linksdrehung des Zahnrads 60

Wie schematisch in F i g. 6 dargestellt, hat der und eine Verschiebung der Schraube 58 in der Rich-Steuerventilsatz 34 vier separate Ventile 41, 42, 43 tung, daß der Ventilsitz vom Druck des Ventilkör- und 44, die so miteinander verbunden sind, daß der 30 pers entlastet wird. Auf diese Art werden deshalb Auslaß des Ventils 41 mit dem Einlaß des Ventils 44 durch Drehung des Griffs 62 in einer Richtung die und der Auslaß des Ventils 42 mit dem Einlaß des Ventile 42 und 44 geschlossen und die Ventile 41 Ventils 43 verbunden ist. Wie unten erläutert, ist der und 43 geöffnet, wogegen eine Drehung des Griffs 62 Betätigungsmechanismus der Ventile so angeordnet, in entgegengesetztem Drehsinn die Ventile 42 und 44 daß die Ventile 42 und 44 geöffnet und gleichzeitig 35 öffnet und die Ventile 41 und 43 schließt, die Ventile 41 und 43 geschlossen sind und um- Im folgenden wird die Art der Verbindung der

gekehrt. Wenn also die Ventile 42 und 44 geöffnet Kolbenstange 74 mit der beweglichen Backe 2 be- und die Ventile 41 und 43 geschlossen sind, fließt schrieben.

Drucköl aus der Leitung 32 durch das offene Ventil Wie in den Zeichnungen (F i g. 1) zu sehen, gleitet

42 in die Leitung 35 und in das linke Ende des Zy- 40 die Kolbenstange 74 durch eine öffnung, die in dem linders 37, drückt damit den Kolben 38 nach rechts nach unten verlaufenden Flansch 4 a des Armes 4

gebildet wird. Die Kolbenstange 74 hat eine flanschartige Schulter 61, die mit ihr fest verbunden ist und die gegen den Rand der in dem Flansch 4 a gebilde-45 ten öffnung drückt. Um die Kolbenstange 74 ist, eingeschlossen in ein Gehäuse 62 α und an dem Flansch 4 α anliegend, ein Federsatz 63 angeordnet, der mit einer Seite gegen den Flansch 4 a, mit der anderen Seite gegen eine Mutter 64 drückt, die auf der KoI-Kolben nach links und schließt damit die Vorrich- 50 benstange74 sitzt.

tung, während Öl aus dem Zylinder 37 durch den Im folgenden wird die Arbeitsweise der Hydraulik

vorrichtung beschrieben.

In der in der Zeichnung dargestellten Lage liegen die Vorrichtungsbacken 1 und 2 aneinander an, und 55 es wird die Arbeitsweise des Hydrauliksystems zum öffnen der Backen 1 und 2 beschrieben.

Um die Backen 1 und 2 zu öffnen, muß Druckflüssigkeit auf die rechte Stirnfläche des Kolbens 38 einwirken. Dazu wird der Griff 62 in dem Sinn ge-

Ventilkörper mit einer konischen Nase sitzt, der un- 60 dreht, daß die Ventile 41 und 43 geöffnet und die ter der Wirkung einer vorgespannten Feder gegen Ventile 42 und 44 geschlossen werden, einen Ventilsitz drückt, der durch eine Schulter in Ist der Ventilsatz 34 in der Lage, daß das mit dem

der Ventilöffnung gebildet wird. Die in F i g. 4 ge- Seil 21 verbundene Pedal herabgedrückt ist, so wird zeigten einzelnen Ventile entsprechen den Ventilen der Hebel 16 gegen die Vorspannkraft der Feder 23 41 und 42, die schematisch in F i g. 6 dargestellt sind. 65 in Linksrichtung gedreht, drückt den Kolben 8 nach Die in F i g. 4 dargestellte Ventilanordnung hat an vorn und preßt dadurch Druckflüssigkeit durch das ihrer Seite drei Auslaßöffnungen (von denen nur zwei Einwegventil 30 in die Leitung 32. Infolge der Bezu sehen sind), wobei die Auslaßöffnung 51 über die wegung der Kolbenstange 74 drückt die Schulter 61

und öffnet die Vorrichtung. Zur gleichen Zeit wird öl aus dem rechten Ende des Zylinders durch die Leitung 36 und das geöffnete Ventil 44 in den Behälter 29 gedrückt.

Andererseits fließt, wenn die Ventile 41 und 43 geöffnet und die Ventile 42 und 44 geschlossen sind, Drucköl durch die Leitung 32 in die Leitung 36 und so in das rechte Ende des Zylinders, verschiebt den

Kolben 38, die Leitung 35 und durch das offene Ventil 43 in den Behälter 29 zurückgedrückt wird.

Die Konstruktion des Steuerventilsatzes 34 wird im folgenden an Hand der F i g. 4 beschrieben.

Wie in dieser Figur dargestellt, hat der Ventilsatz 34 einen Ventilkasten 45, in dem vier zylindrische Ventilöffnungen ausgebildet sind (nur zwei davon sind in F i g. 4 gezeigt), wobei in jeder Öffnung ein

auf den Flansch 4 α des Tragarms der Backe 2 und diese bewegt sich nach außen und entfernt sich von der Backe 1. Weiteres Betätigen des Pedals verursacht eine fortlaufende Bewegung des Kolbens 38 und das Öffnen des Werkzeugs; diese Bewegung wird fortgesetzt, bis der Kolben 38 das linke Ende des Zylinders 37 erreicht.

Sollen die Backen 1 und 2 geschlossen, d. h. zusammengebracht werden, so wird der Griff 62 in entgegengesetztem Sinn wie oben beim Auseinanderführen der Backen gedreht, wodurch über die Schrauben 57 und 58 in F i g. 4 der Kupplungsbügel 55 heruntergedrückt bzw. der Kupplungsbügel 56 freigegeben wird, so daß die Ventile 42 und 44 geöffnet und die Ventile 41 und 43 geschlossen werden. Wird nun das mit dem Seil 21 verbundene Pedal fortgesetzt nach unten gedrückt, so wird der Kolben 8 in F i g. 5 nach rechts bewegt und somit Hydraulikflüssigkeit durch die Leitung 32 und das Ventil 42 in die Leitung 35 und somit in das linke Ende des Zylinders 37 getrieben, wodurch der Kolben 38 nach rechts gedrückt wird. Die Bewegung des Kolbens 38 unter der Wirkung der Flüssigkeit, die aus dem größeren der beiden Zylinder 6 und 7 gedrückt wird, ist jedoch für eine Feineinstellung nicht geeignet. Hat die bewegliehe Backe 2 die erforderliche Lage annähernd erreicht, so wird deshalb eine weitere, zum Spannen nötige Feineinstellung der Backe 2 dadurch erzielt, daß das mit dem Seil 22 verbundene Pedal betätigt wird, wodurch der Hebel 17 gegen die vorgespannte Federkraft 24 verschwenkt wird und damit der Kolben 9 in F i g. 5 nach rechts bewegt wird. Hierdurch wird Hydraulikflüssigkeit aus dem kleineren Zylinder 7 durch das Einwegventil 31, die Leitung 32, das Ventil 42 und die Leitung 35 in den linken Teil des Kolbens 37 gefördert. Hierdurch kann der Druck, den der Kolben 38 über die Kolbenstange 74 und den Backen 2 auf den Gegenstand ausübt, genau eingestellt werden.

Es ist ersichtlich, daß die Bewegung der bewegliehen Backe 2 in Richtung auf die feste Backe 1 sich daraus ergibt, daß der Federsatz 63 in F i g. 1 auf die anliegende Seite des Tragarms der beweglichen Backe 2 drückt. Hat die bewegliche Backe 2 eine solche Lage erreicht, daß ein Gegenstand zwisehen die beiden Backen 1 und 2 eingespannt ist, so wird durch weiteres Pumpen von Flüssigkeit durch die Kolben 6 oder 7 der Federsatz 63 zusammengedrückt. Sollte, während die Backen in Spannposition sind, ein leichter Hydraulikverlust auftreten, so führt dieser Verlust nicht etwa dazu, daß sich die Backen auseinanderbewegen und den eingespannten Gegenstand freigeben, sondern die Backen werden außer durch die hydraulische Kraft zuzüglich noch durch den Federsatz zusammengepreßt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hydraulisch betätigtes Werkzeug mit einer Pumpeneinheit, gekennzeichnet durch zwei Pumpenzylinder (6,7) mit unterschiedlichem Durchmesser und entsprechenden Kolben (8,9) sowie einen Hauptzylinder (37) mit einem Kolben (38), durch einen ersten Satz Einwegventile (27, 28), die zwischen einem Behälter (29) für Hydraulikflüssigkeit und der Pumpeneinheit angeschlossen sind, sowie einen zweiten Satz Einwegventile (30,31), durch die Hydraulikflüssigkeit von der Pumpeneinheit über ein Leitungssystem zum Hauptzylinder strömen kann, ferner durch einen Satz einstellbarer Steuerventile (41, 42, 43,44), die an die beiden Enden des Hauptzylinders so angeschlossen sind, daß beide Seiten des Kolbens (38) mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt werden können und diese wieder zurück in den Behälter (29) strömen kann, durch verschwenkbare Hebel (16,17) zum Verschieben dieser Kolben (8,9) und schließlich durch ein verschiebbares Werkzeugteil (2), bezüglich dem eine Kolbenstange (74) im Hauptzylinder verschiebbar angebracht ist, wobei die relative Gleitbewegung des Werkzeugteiles und der Kolbenstange durch einen festen Anschlag (61) begrenzt wird und vorgespannte, federnde Einrichtungen (63) zum Zusammenspannen dieses Werkzeugteiles und der Kolbenstange vorgesehen sind.

2. Hydraulisch betätigtes Werkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Steuerventilsatz mit zwei Paaren von Ventilen (41, 43 und 42, 44), wobei jedes Ventil eine durch eine Feder vorgespannte Steuerstange zum Öffnen des Ventils hat, und weiter die Steuerstange von jedem Paar durch einen einzelnen Kupplungsbügel (55, 56) zusammengekuppelt ist, ein Paar schraubenartige Glieder (57, 58), die entsprechend angeordnet sind, um an den genannten Kupplungsbügeln anzustoßen und entsprechend mit einem Paar von ineinander eingreifenden Zahnrädern (59, 60) verbunden sind; weiter durch Einrichtungen (62), um eines dieser Räder zu drehen, um ein Ventilpaar zu öffnen und das andere Ventilpaar zu schließen.

3. Hydraulisch betätigtes Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (16,17) zum Verschieben der Kolben (8, 9) gegen eine Rückstellkraft von Hand betätigbar oder über Seile (21, 22) mit entsprechenden Fußpedalen verbunden sind.

4. Hydraulisch betätigtes Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug ein Schraubstock ist und der verschiebbare Werkzeugteil (2) durch eine bewegliche Backe des Schraubstocks gebildet wird; daß weiter die feststehende Backe (1) an einem Gehäuse (3) des Werkzeugs befestigt ist, wobei dieses Gehäuse mit der Pumpeneinheit (6,7) und dem Hauptzylinder (37) verbunden ist und die beiden letzteren einschließt, und wobei weiterhin in dem Gehäuse der Behälter (29) für die Hydraulikflüssigkeit angeordnet ist.

5. Hydraulisch betätigtes Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerventilansatz (41, 42, 43, 44) von Hand einstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen