DE1426533C - Spannelement - Google Patents

Description

o kenntnis kann dieser Verzicht nur in Kauf genommen werden, wenn die Möglichkeit gegeben ist, den Abstand zwischen Druckübersetzer und Werkstück derart zu verkürzen, daß das Druckstück, welches sich beim Spannen gegen das Werkstück ab-

elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betriebene 15 stützt, d. h. das dem Druckraum der Hochdruckverwendet. Die mit Spannschrauben erzielbare seite abgewendete Ende des Arbeitskolbens, schon Spannkraft ist begrenzt und hängt von der Körper- in der Stellung, die es einnimmt, wenn der Druckkraft der Bedienungsperson ab. Das Anziehen von übersetzer noch nicht in Betrieb ist, nahezu oder Stellschrauben ist eine sehr ermüdende Arbeit, die vollkommen an der für das Einspannen bestimmten bei rascher Aufeinanderfolge der Spannoperationen 20 Fläche des Werkstückes anliegt, gegebenenfalls mit zu einer Überanstrengung der Arbeitskräfte führt. leichtem Spanndruck.

Mit hydraulischen Spannzylindern können ohne Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese

Inanspruchnahme der Körperkraft verhältnismäßig Möglichkeit zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfingroße Spannkräfte erzeugt werden. Es ist bekannt, dungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Schaft der mehrere solcher Spannzylinder von einer zentralen 25 das Spannelement der oben bezeichneten Gattung Speisepumpe aus über starre oder flexible Leitungen bildenden Stellschraube ein an sich bekannter luftmit Drucköl zu versorgen. Anlagen dieser Art
haben verschiedene Mangel. So entsteht z. B. bei
Verletzung einer Leitung eine unmittelbare Gefahr
für die Bedienungsperson. Ferner sinkt der Druck 30
beim Platzen einer Leitung in allen gemeinsam an
die Speisepumpe angeschlossenen Spannzylindern,
so daß die Spannkraft an allen zugehörigen Spannsteilen nachläßt, wodurch die Einspannung des

Werkstückes unzureichend wird. Dabei entsteht die 35 maschinentisch abstützt, durch Schraubbewegungen Gefahr, daß das Werkstück durch das angreifende so weit in Richtung auf das Werkstück axial vorgeschoben, daß das Druckstück am äußeren Ende des Arbeitskolbens auf dem Werkstück mit leichtem Druck aufsitzt. Als zweite Arbeitsstufe wird das 40 Spannelement mit Preßluft beschickt, so daß der Differentialkolben des Druckübersetzers niederdruckseitig belastet wird und mittels auf Hochdruck gebrachten Drucköls dem Arbeitskolben den Spanndruck vermittelt, mit dem er das Werkstück belastet.

Niederdruckscitc pneumatisch und auf der Hoch- 45 Der vom Druckübersetzer erzeugte Spanndruck ist druckseite hydraulisch angetrieben. Da das den Über- je nach dem Übersetzungsverhältnis 7- bis 8mal setzerkolbcn beaufschlagende Medium unter Nieder- so hoch wie der Druck in der Preßluft. Die in der druck steht, ist die beim Platzen einer der an die Kürze der Hubstrecke liegenden Mangel der Druck-Preßluftanlage gemeinsam angeschlossenen Leitun- übersetzer, die ihre Verwendbarkeit für Spannzwecke pen entstehende Gefahr gering. Der dabei eintretende 5° bisher einschränkten, sind bei dem wegen seines ge-Druckabfall in der Preßluft wirkt sich praktisch ringen Durchmessers direkt an der Spannstelle verkaum fühlbar im Sinne einer Minderung des Spann- wendbaren Spannelement nach der Erfindung bedruckcs an anderen Spannstcllen aus. seitigt, da das Druckstück bei der oben beschriebe-

Bei der Konstruktion von Spannzylindern mit nen Handhabung bis an die Spannfläche herangeführt Druckübersetzern liegen zwei Probleme vor, und 55 werden kann, bevor der Arbeitskolben seine Spannzwar . . arbeit beginnt, so daß er bis zum beendeten Aufbau

hydraulischer, einen den Schaft der Stellschraube beim Arbeitshub verlängernden Arbeitskolben aufweisender Druckübersetzer eingebaut ist.

Die Handhabung des Spannelementes nach der Erfindung ist sehr einfach. Das Spannen erfolgt in zwei Arbeitsstufen. Zunächst wird das Spannelement wie eine normale Stellschraube von Hand in dem Gegenstück, das seinen Schaft gegen den Werkzeug-

Werkzeug verschoben wird. Außerdem erfolgt durch ausfließendes Drucköl eine Verschmutzung der Werkzeugmaschine, des Werkstückes und des Arbeitsraumes.

Es ist außerdem bekannt, hydraulisch betriebene Spannzylinder mit Druckübersetzern auszurüsten, um bei kleinen Zylinderabmessungen große Spanndrücke zu erzielen. Diese werden gewöhnlich auf der

zwischen den sich widersprechenden Fordcrun- der Spannkraft praktisch keine Wegstrecke mehr zügen, dem Druckübersetzer ein möglichst großes ruckzulegen braucht.

Übersetzungsverhältnis zu geben und einen Die bekannten zum Spannen verwendbaren

möglichst großen Hub zu erzielen, einen be- ^6o Druckübersetzer sind mit einem am Zylinder angefriedigenden Kompromiß zu finden und pachten Befestigungsflansch versehen Durch,Be-

^b ' festigung dieses Flansches an dem mit dem Werk

zeugmaschinentisch verbundenen Gegenstück kann der Zustand, daß das Druckstück des Arbeitskolbens auf der Spannfläche des Werkstückes aufsitzt, nur zufallsweise erreicht werden, wenn die Spannflächen am Werkstück und am Druckstück bei in Ruhestellung stehendem Arbeitskolben gleich hoch über

2. die Abmessungen des Druckübersetzers soweit wie möglich zu verkleinern, damit das Spannelemcnt direkt an der Spannstelle verwendbar ist und dort einen möglichst kleinen Raum in Anspruch nimmt.

Die Erfüllung der letztgenannten Forderung ist be

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dem Tisch liegen. Ist die Spannfläche am Druckstück weiter vom Tisch entfernt als diejenige des Werkstückes, so muß der Arbeitskolben einen Leerweg zurücklegen. Ist dieser gleich oder langer als die im Interesse eines optimalen Übersetzungsverhältnisses beim Spannelement nach der Erfindung sehr gering bemessene maximale Hubstrecke von z. B. nur 3 mm, so muß die Entfernung des Befestigungsflansches vom Tisch verringert werden. Das ist eine sehr umständliche und zeitraubende Arbeit.

Um die gesamte Baulänge der Stellschraube möglichst kurz und den Arbeitskölben im Interesse einer guten Führung in seinem Zylinder so lang wie möglich machen zu können, ist es empfehlenswert, den Druckraum für das den Arbeitskolben beaufschlagende Medium zum Teil in eine zentrale Sackbohrung des Arbeitskolbens zu verlegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Der Schaft der Stellschraube 1 ist als Zylinder ausgebildet, dessen Innenraum durch eine Zwischenwand 5 in zwei Teilräume geteilt ist. Im oberen Teil des Zylinderraumes ist ein Differentialkolben 4 gelagert, der aus zwei Teilen 4 α und 4ö besteht. Der Kolbenteil 4 a mit dem großen Durchmesser wird durch die Preßluft beaufschlagt, die durch eine Bohrung 11 in der Kappe 7 des Zylinders in dessen Innenraum eingeleitet wird. Der Kolbenteil 4 b des Differentialkolbens mit dem kleinen Durchmesser durchdringt eine Bohrung in der Zwischenwand 5, unter der der Arbeitskolben 2 in dem Zylinder gelagert ist. Der Kolbenteil 4 b, dessen Stirnfläche einen Flächeninhalt hat, der zu dem der Xolbenfläche 13 etwa im Verhältnis 1 :7 steht, wird in eine Sackbohrung 9 des Arbeitskolbens 2 vorgeschoben, sobald die Preßluft den Differentialkolben abwärts drängt. Der Zwischenraum zwischen der Zwischenwand 5 und dem Arbeitskolben 2 und die Sackbohrung 9 sind mit Drucköl gefüllt, welches durch das Vordringen des Kolbenteils 4 b des Differentialkolbens aus der Sackbohrung verdrängt wird, falls der übrige Zylinderraum über dem sich abwärts bewegenden Arbeitskolben die verdrängte ölmenge aufnehmen kann. Ist das nicht der Fall, weil das äußere Ende des Arbeitskolbens auf der Spannfläche des Werkstückes aufliegt, so bewegt sich weder der Differential- noch der Arbeitskolben, ersterer überträgt aber mittels der ölfüllung entsprechend dem Übersetzungsverhältnis ein Vielfaches des Preßluftdruckes als Spanndruck auf den Arbeitskolben.

Die Rückholfeder 6 sorgt dafür, daß der Arbeitskolben 2 in die gezeichnete Ruhestellung zurückkehrt, wenn er sie verlassen hat. Die Mantelfläche des Schaftes 1 der Stellschraube ist mit Gewinde versehen. Wenn das am Werkzeugmaschinentisch angebrachte Gegenstück, welches das Spannelement fixiert, eine Bohrung mit einer senkrecht zur Spannfläche des Werkstückes verlaufenden Achse' hat, die mit Innengewinde versehen ist, sind die beiden Gegenmuttern 8 entbehrlich, und die Stellschraube wird in diese Gewindebohrung so weit hineingeschraubt, bis das äußere Ende des Arbeitskolbens 2 auf der Spannfläche des Werkstückes aufsitzt. Hat die Bohrung im Gegenstück kein Gewinde, so dienen die beiden Gegenmuttern 8 zur Befestigung der Stellschraube am Gegenstück in entsprechender Höhenlage, wobei die Wandung, die die Bohrung durchquert, zwischen den beiden Gegenmuttern aufgenommen wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Spannelement zum Fixieren von Gegenständen in vorbestimmter Lage, vorzugsweise zum Festspannen von Werkstücken in Vorrichtungen oder auf Werkzeugmaschinentischen, in Form einer Stellschraube, deren Schaft einen mit Gewinde versehenen Abschnitt aufweist, der dazu dient, von der Bohrung eines die den Schaft beim Spannen belastende Axialkraft auf die Vorrichtung oder Werkzeugmaschine übertragenden Druckaufnahmestückes aufgenommen zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schaft (Zylinder 1) der Stellschraube ein an sich bekannter lufthydraulischer, einen den Schaft der Stellschraube beim Arbeitshub verlängernden Arbeitskolben (2) aufweisender Druckübersetzer (Differentialkolben 4) eingebaut ist.

2. Spannelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum für das den Arbeitskolben (2) beaufschlagende Medium zum Teil in eine zentrale Sackbohrung (9) des Arbeitskolbens verlegt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen