DE1933008A1

DE1933008A1 - Spanneinrichtung

Info

Publication number: DE1933008A1
Application number: DE19691933008
Authority: DE
Inventors: Manfred Fritz
Original assignee: Schloemann AG
Current assignee: Schloemann AG
Priority date: 1969-06-28
Filing date: 1969-06-28
Publication date: 1971-01-07
Also published as: GB1302076A; FR2051415A5; JPS4812501B1; US3672242A

Description

Düsseldorf, 18. Juni 1969 Pat/854/Kat

- 2239 -Spanneinrichtung

Die Erfindung betrifft eine rotierende, durch Kraftkolben betätigte Spanneinrichtung. ■

üblicherweise werden die Kraftkolben an derartigen Spannein-. richtungen je nach Art des Druckmittels von einem ortsfest angeordneten Hydraulikmotor oder von einem ortsfest angeordneten Pneumatikmotor angetrieben. Dazu ist in der Druckleitung von dem Hydraulikmotor beziehungsweise dem Pneumatikmotor zu den Kraftkolben an einer entsprechenden Stelle ein Drehgelenk erforderlich. Dieses Drehgelenk kompliziert die Bauweise der Spanneinrichtung und verursacht einen zusätzlichen Leckverlust.

Demgegenüber hat die Erfindung die Aufgabe, mit einfachsten Mitteln und ohne zusätzlichen Leckverlust an Druckmittel die · Kraftkolben anzutreiben.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Betriebsdruck in den Kraftkolben durch einen weiteren, fliehkraftbetätigten Kraftkolben aufgebracht wird, der mit der Spanneinrichtung bewegt wird. Zweckmäßigerweise ist dieser weitere Kraftkolben dabei so angeordnet, daß seine- Längsachse senkrecht auf der Drehachse der Spanneinrichtung steht. Dadurch wird die auf den weiteren Kraftkolben wirkende Fliehkraft ganz in Spannkraft umgesetzt, wenn von diesem Kraftkolben der Kolben oder der Zylinder entsprechend frei beweglich gelagert ist. Der bewegliche Teil des weiteren Kraftkolbens drückt dann bei dessen Drehbewegung entsprechend seiner Masse und Winkelgeschwindigkeit das sich in diesem Kraftkolbeji befindliche Druckmittel über eine entsprechende Leitung in die besagten ersten Kraftkolben der Spanneinrichtung, so daß diese betätigt werden.

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In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die besagten ersten Kraftkolben der Spanneinrichtung über ein Rückschlagventil und . ein Überdruckventil mit einem Druckspeicher verbunden, wobei das Rückschlagventil und das Überdruckventil parallel geschaltet sind. Dadurch wird der in dem Hydraulik- oder Pneumatiksystem auftretende Leckverlust ausgeglichen und der fliehkraftbetätigte Kraftkolben wieder in seine Ausgangsstellung gebracht, wenn die Spanneinrichtung in Ruhestellung ist. Außerdem wird durch das Überdruckventil verhindert, daß die Spannkraft der Spanneinrichtung bei größer werdender Winkelgeschwindigkeit ein zulässiges Maß überschreitet.

Der fliehkraftbetätigte Kraftkolben verbindet in Offenstellung" beziehungsweise, in seiner Ausgangsstellung den Druckspeicher über eine das Rückschlagventil und das Überdruckventil umgehende Leitung mit den besagten ersten Kraftkolben, so daß die Spanneinrichtung in Ruhestellung gegen den Druck aus dem Druckspeicher leicht zu verstellen ist.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung auf einen radienverstellbaren beziehungsweise längenverstellbaren Kurbelarm einer Kurbelschere. An diesem Kurbelarm wirken gleichzeitig -Fliehkräfte und Schnittkräfte, wobei die Fliehkräfte den Schnittkräften entgegengerichtet sind, so daß der Kurbelarm einer Wechselbelastung unterliegt, die für jeden Werkstoff sehr ungünstig ist. Um diese Wechselbelastung in eine schwellende Belastung umzuwandeln, wird der Kurbelarm durch die erfindungsgemäße Spanneinrichtung derart eingespannt, daß die Fliehkräfte und die Schnittkräfte sieh der Einspannkraft zwar überlagern, diese dabei aber nicht Null wird. Bei einem radienverstellbaren Kurbelarm, der durch eine in dem Kürbeiarm gelagerte und über Kegelräder getriebene Spindel verstellt wird, geschieht diese Einspannung in einfacher Weise dadurch, daß die besagten ersten Kraftkolben der Spanneinrichtung in axialer Richtung der Spindel wirken. An. der Spindel

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tritt dann vorteilhafterweise Selbsthemmung auf₃ so daß die Antriebselemente für die Spindel entlastet werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt*

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung.

Fig. 2 zeigt eine Kurbelschere mit einem radienverstellbaren Kurbelarm_s der eine erfindungsgemäße Spanneinrichtung aufweist.

Fig. 3 zeigt den Kurbelarm nach Fig. 2 in einer Einzelansicht.

In Fig."1 ist eine um einen Mittelpunkt M rotierende Spanneinrichtung gezeigt. An dieser Spanneinrichtung wird die Spannarbeit durch zwei Kraftkolben 1 bewirkt, die über einen Kraftkolben 2 betätigt werden, dessen Längsachse auf der Drehachse ' der Spanneinrichtung senkrecht steht und dessen Kolben 2a frei beweglich in dem zugehörigen Zylinder 2b angeordnet und außerdem mit einem Gewicht P belastet ist, so daß der Kraftkolben 2 fliehkraftbetätigt ist. Das heißt, bei der Drehbewegung der Spanneinrichtung drückt der Kolben 2a infolge der auf ihn wirkenden Fliehkraft das sich in dem Zylinder 2b befindliche Druckmittelin diesem Fall Hydrauliköle über eine Druckleitung 3 in die Kraftkolben 1. In Ruhestellung der Spanneinrichtung wird der Kraftkolben 2 durch einen an die Druckleitung 3 angeschlossenen Hydraulikspeicher 4 wieder in seine Ausgangsstellung bewegt. Der Hydraulikspeicher 4 ist dabei über eine Druckleitung 5, in der sich ein Rückschlagventil 5a befindet, an die Druckleitung 3 angeschlossen, so daß das während der Drehbewegung der Einspanneinrichtung von dem Kraftkolben 2 mit höherem Druck als in dem Hydraulikspeicher 4 angeförderte Hydrauliköl nicht in den Hydraulikspeicher 4 entweichen kann. Damit der Druck in den Kraftkolben 1 bei höherer Drehgeschwindigkeit der Spanneinrichtung

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aber ein zulässiges Maß nicht überschreitet, ist der Hydraulikspeicher 4 zusätzlich über eine Druckleitung 6, in der sich ein überdruckventil 6a befindet, an die Druckleitung 3 angeschlossen,-Das überdruckventil 6a ist dabei parallel zu dem Rückschlagventil 5a geschaltet.

Außerdem ist der Hydraulikspeicher 4 über eine Druckleitung derart irtit dem Kraftkolben 2 verbunden, daß das Hydrauliköl in der Ausgangsstellung des Kraftkolbens 2 beziehungsweise in Ruhestellung der Spanneinrichtung direkt von den Kraftkolben 1 in den Hydraulikspeicher 4 und umgekehrt fließen kann. Dadurch können die Kraftkolben 1 in Ruhestellung der Spanneinrichtung gegen den Druck aus dem Hydraulikspeicher 4 verstellt werden.

In Fig. 2 ist eine Kurbelschere A mit einem radienverstellbaren Kurbelarm B gezeigt. Der Kurbelarm B bewegt eine Zange C₃ die als Messerträger für Scherenmesser E dient. Die Kurbelschere A ist besonders für sich bewegendes beziehungsweise laufendes Schneidgut geeignet. Dabei ist Voraussetzung, daß sich die Scherenmesser E in deren Schneidbereich genauso schnell wie das Schneidgut bewegen. Die Schneidlänge des Schneidgutes ergibt sich dann aus der vorgegebenen Schneidgutgeschwindigkeit und der Drehzahl des Kurbelarmes B. Zu einer Änderung der Schneidlänge muß bei gleichbleibender Schneidgutgeschwindigkeit die Drehzahl des Kurbelarmes B verändert werden. Das erfordert eine entsprechende Rädienverstellung des Kurbelarmes B, da die Seherenmesser E sonst in deren Schneidbereich eine andere Geschwindigkeit als das Schneidgut haben, was im einfachsten Fall zur Minderung der Schneidgüte und im Extremfall zu einer Betriebsstörung der Schere A führt.

Nach Fig. 3 besteht der Kurbelarm B aus einem um den Mittelpunkt M drehbeweglich gelagerten Teil 10 und einem Teil 11, das in dem Teil 10 in Führungen 10 a und 10 b gleitbeweglich gelagert

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ist. In dem Teil 11 ist der eine Zangenarm der Zange C in einer entsprechenden Lagerbohrung 11 b drehbeweglich gelagert. Die Bewegungsrichtung des Teiles 11 steht senkrecht auf der Drehachse des Teiles 10. Zum Bewegen des Teiles 11 dient eine drehbeweglich, aber in axialer Richtung nicht verschiebbar in dem Teil 10 gelagerte Gewindespindel 12, deren Gewindeteil 12 a mit einem entsprechenden Gewindeteil 11 a des Teiles 11 zusammenwirkt. Zum Antrieb der Gewindespindel 12 ist der Kurbelzapfen, auf dem der Kurbelarm B sitzt beziehungsweise mit dem der Kurbelarm B drehbeweglich in dem Gehäuse der Schere A gelagert ist, hohl ausgebildet und ist eine Antriebswelle in diesem hohlen Teil des Kurbelzapfens drehbeweglich . gelagert, die über Kegelräder 12 b die Gewindespindel 12 antreibt.

In dem Teil 10 sind außerdem von der Spanneinrichtung nach Pig. 1 der Hydraulikspeicher 4, der fliehkraftbetätigte Kraftkolben 2, das überdruckventil 6a, das Rückschlagventil 5 a, die Zylinder der Kraftkolben 1 und die Druckleitungen 3 > 5 _s 6 und 7 ortsfest angeordnet, während die Kolben der Kraftkolben beziehungsweise der übrige Teil der Spanneinrichtung nach Pig. i mit dem Teil 11 fest verbunden ist. Dabei sind die Kraftkolben mit ihrer Längsachse parallel zur Längsachse der Gewindespindel 12 angeordnet, so daß die Gewindespindel 12 bei Betätigung der Kraftkolben 1 in Längsrichtung eingespannt wird und Selbsthemmung an der Gewindespindel 12 eintritt.

Im Betriebsfall, wenn der Kurbelarm B der Schere A umläuft, drückt das Gewicht P des Kraftkolbens 2, das in diesem Fall als ein schwerer, in dem Teil 10 gelagerter Hebel ausgebildet ist, mit dem Kolben 2 a das sich in dem Zylinder 2 b befindliche Hydrauliköl durch die Druckleitung 3 in die Kraftkolben Dadurch werden die Kraftkolben 1 betätigt und wird die Gewindespindel 12 eingespannt, so daß der Kurbelarm B einer Spannung unterliegt, die durch die auf den Kurbelarm B wirkenden Schnitt-

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kräfte in periodischen Abständen erhöht wird. Die auf den Kurbelarm B wirkende Gesamtbelastung ist dann eine schwellende Belastung. ■

Da die Drehzahl des Kurbelarmes B quadratisch in die auf den Kraftkolben 2 wirkende Fliehkraft eingeht und die von den Kraftkolben 1 in der Gewindespindel 12 verursachte Spannung entsprechend steigt, wird das von den Kraftkolben 2 angeförderte Hydrauliköl über das überdruckventil 6 a in den Hydraulikspeicher 4 geleitet j wenn der Druck in den Kraftkolben 1 ein zulässiges Höchstmaß, in diesem Fall 200 atü, erreicht hat.

Die Radienverstellung des Kurbelarmes B wird in dessen Ruhestellung über die Gewindespindel 12 gegen den nach Fig. 1 von dem Hydraulikspeicher 4 verursachten Druck in den Kraftkolben 1 bewirkt .

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Claims

" 2239 - Patentansprüche

1. Rotierende, durch Kraftkolben betätigte Spanneinrichtung, dadurch gekennzeichnet_s daß der Betriebsdruck in den Kraftkolben (1) durch einen fliehkraftbetätigten, mit der Spanneinrichtung rotierenden weiteren Kraftkolben (2j aufgebracht wird.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftkolben (1) zugleich über ein Rückschlagventil (5a) und ein überdruckventil (6a) mit einem Druckspeicher (4) verbunden sind, wobei das Rückschlagventil (5a) und das Überdruckventil (6a) parallel geschaltet sind.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der flxehkraftbetätigte Kraftkolben (2) in Offenstellung beziehungsweise in Ausgangsstellung den Druckspeicher (M) über eine das Rückschlagventil (5a) und das überdruckventil (6a) umgehende Leitung (7) mit den Kraftkolben (1) verbindet.

k. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Anwendung auf einen radienverstellbaren Kurbelarm CB) einer Kurbelschere (A).

5. Spanneinrichtung nach Anspruch 4, wobei der radienverstellbare Kurbelarm durch eine in dem Kurbelarm gelagerte und über Kegelräder angetriebene Spindel verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftkolben (1) der Spanneinrichtung in axialer Richtung der Spindel (12) wirken.

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