DE19915971B4

DE19915971B4 - Pneumatische Parallelzange

Info

Publication number: DE19915971B4
Application number: DE19915971A
Authority: DE
Inventors: Guiseppe Maffeis; Guiseppe Bellandi
Original assignee: Gimatic SpA
Current assignee: Gimatic SpA
Priority date: 1998-04-20
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2019-04-10
Also published as: DE19915971A1; US6273485B1; IT1300571B1; ITBS980035A1

Abstract

Pneumatische Parallelzange mit a) einem Gehäuse (11), das eine longitudinale Ausnehmung (16) hat, welche zwei parallele Führungen definiert, wobei eine erste Führung (17) im Wesentlichen zylindrisch und eine zweite Führung (18) im Wesentlichen prismatisch ist, b) mindestens zwei Spannteilen (13), die zum Schließen und Öffnen geradlinig in entgegen gesetzter Richtung bewegbar sind, um ein Werkstück zu ergreifen oder freizugeben, und mit c) einem pneumatischen Antriebskolben (14), der die Bewegungen der besagten Spannteile (13) über Verbindungsmittel (27, 28 bis 31) erzeugt, wobei d) das Gehäuse (11) und die Spannteile (13) als Teile aus extrudierten Materialien ausgebildet sind, welche aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen bestehen, die beim Extrudieren ihre fertige Form erhalten haben und eine solche Geometrie aufweisen, dass sich die Spannteile und die zweite Führung (18) komplementär ergänzen, und wobei e) der Antriebskolben (14) beweglich in Kammern (25) Aufnahme findet, die durch zwei eingesetzte Kopfteile...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft automatische Zangen mit einem Gehäuse, mit mindestens zwei Spannteilen, die zum Schließen und Öffnen geradlinig in entgegengesetzter Richtung bewegbar sind, um ein Werkstück durch ihre Einwirkung festzulegen oder freizugeben, und mindestens einem pneumatischen Antriebskolben, der die Bewegungen der besagten Spannteile über Verbindungsmittel erzeugt.
Bei den pneumatischen Spannzangen des oben erwähnten Bautyps bestehen das Gehäuse und die Spannteile üblicherweise aus Stahl, und die Konstruktion ist ziemlich kompliziert, und ihre Realisation ist mit Mühen verbunden, da sie durch mechanische Bearbeitungen erfolgt. Letztere bestehen darin, in dem Gehäuse für den oder jeden Betätigungskolben eine Kammer zu erzeugen, dass Führungen für die Spannteile erzeugt werden und dass für die Spannteile komplementäre Führungen vorgesehen werden, die mit ihnen zusammenarbeiten und sie verschiebbar im Gehäuse lagern. Darüber hinaus sind die so hergestellten gegenseitigen Führungen zwischen Gehäuse und Spannteilen nicht immer verläßlich und präzise, wie dies wünschenswert ist.
Die Druckschriften US 5 529 359 A und US 5 595 413 A zeigen pneumatische Spannzangen, deren Spannteile jeweils von einem Betätigungskolben angetrieben werden. Die Betätigungskolben laufen dabei in einer longitudinalen Ausnehmung des Gehäuses und sind über Synchronisierungsmittel miteinander verbunden, um einen Gleichlauf der Kolben zu erreichen. Durch die starre Kopplung der Betätigungskolben mit den Spannteilen werden auch diese synchron bewegt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine pneumatische Zange anzugeben, die einen einfachen Aufbau aufweist und sich preisgünstig herstellen lässt, ohne dass aufwendige mechanische Bearbeitungen vorgenommen werden müssen, bei welcher die Führungsmittel zwischen Gehäuse und Spannteilen hochgenau sind, zuverlässig sind und einstellbar sind, und bei der die Kammer zur Aufnahme des mindestens einen Antriebskolbens direkt durch zwei Kopfteile begrenzt ist, die von gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses her eingesetzt sind.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine pneumatische Zange gemäß Anspruch 1.
Entsprechend und vorteilhafterweise sind das Gehäuse und die verschiebbar mit diesem zusammenarbeitenden Spannteile jeweils aus extrudierten Materialien hergestellt, welche aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen. Diese extrudierten Materialien können direkt beim Extrudieren mit so hoher Präzision und mit so hoher Oberflächenqualität hergestellt werden, wie sie nur mit einer solchen vergleichbar ist, die man bei bekannten Vorgehensweisen durch mechanisches Bearbeiten von Stahl erhalten konnte. Auf diese Weise werden das Kopieren und die speziellen Bearbeitungen derjenigen Werkstücke eingespart, die miteinander zusammenarbeiten sollen. Darüber hinaus sind das Gehäuse einerseits und jedes der Spannteile andererseits durch ein einziges Werkstück gebildet, welches mit den jeweiligen Führungsabschnitten versehen ist, ohne dass zusätzliche Teile eingesetzt werden müssen. Darüber hinaus können die Oberflächen derartig extrudierter Werkstücke einer Behandlung unterworfen werden, durch welche ihr Widerstand gegen Reibungsverschleiß erhöht wird.
Die Führungsabschnitte der miteinander zusammenarbeitenden Teile können beliebig geformt sein und präzise sein schon deshalb, weil die extrudierten Ausgangsteile extrudiert sind, und das Gehäuse kann mit gespritzten Kopfteilen versehen sein, die so gestaltet sind, dass sie das Gehäuse vervollständigen und gleichzeitig eine Kammer für den pneumatischen Antriebskolben bilden, der zum Bewegen der Spannteile dient, ohne dass man somit Arbeiten durchführen muss, um eine derartige Kammer direkt im Gehäuse zu erzeugen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung noch deutlich hervorgehen, in welcher auf die beigelegten Zeichnungen Bezug genommen wird. In dieser zeigen:
1: eine perspektivische Explosionsdarstellung derjenigen Bauteile, welche das Gehäuse, die Spannteile und Kopfteile einer pneumatischen Zange bilden;
2: einen longitudinalen Schnitt durch die pneumatische Zange in zusammengebautem Zustand;
3: eine Stirnansicht der Zange nach 2;
4: einen transversalen Schnitt durch die Zange längs der Schnittlinie IV-IV von 2; und
5: einen weiteren transversalen Schnitt durch die Zange längs der Schnittlinie V-V von 2.
Die dargestellte pneumatische Zange umfasst im wesentlichen ein Gehäuse 11, zwei Kopfteile 12, die von den Enden des Gehäuses 11 getragen sind und von diesen nach innen zurückspringen, zwei Spannteile 13, die Mittel zum Ergreifen eines Werkstückes tragen, und einem pneumatischen Antriebskolben 14, der die Spannteile 13 bewegt.
Das Gehäuse 11 ist aus einem extrudierten Profilteil hergestellt, das aus einem entsprechenden Endlosmaterial hergestellt ist. Es hat einen eine Befestigungs- und Stützfläche vorgebenden Basisabschnitt 14 und eine longitudinale Ausnehmung 16. Diese definiert zwei parallele Führungen 17, 18, die unter sich in Verbindung stehen. Eine erste Führung 17 ist im wesentlichen zylindrisch, die zweite Führung 18 ist im wesentlichen prismatisch und hat an einander gegenüberliegenden Seiten zwei Führungsrippen 19.
Die beiden Kopfteile 12 sind durch Spritzen hergestellt, vorzugsweise durch Spritzen eines Kunststoffmateriales, und sind an den Enden des Gehäuses 11 durch Schrauben 20 angebracht. Die Kopfteile 12 haben einen vollen Abschnitt 21, welcher als Abdeckung für das zugeordnete Ende der ersten Führung 17 des Gehäuses 11 dient, und eine Bohrung 22, die auf der Höhe und der Achse der zweiten Führung 18 des Gehäuses selbst liegt.
Auch die Spannteile 13 sind aus einem endlosen extrudierten Material hergestellt. Sie haben eine Querschnittsgeometrie, die derjenigen der zweiten prismatischen Führungsfläche 18 des Gehäuses entspricht und haben insbesondere zwei konkave oder nach innen gekrümmte Seitenflächen 23, die komplementär und verschiebbar mit den Führungsrippen 19 zusammenarbeiten, die auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Führung 18 vorgesehen sind.
Auf jedem der Spannteile 13 kann ein zylindrischer Abschnitt 13' vorgesehen sein, der unter Zwischenschaltung einer Dichtung 13'' durch die Bohrung 22 hindurch läuft und dort geführt ist, welche in dem entsprechenden Kopfteil 12 ausgebildet ist.
Auf ihrem Abschnitt 21, der als Abdeckung für die erste Führung 17 des Gehäuses 11 dient, haben die Kopfteile 12 beide einen zylindrischen Abschnitt 24 der nach innen nach Art eines Hemdes für diese Führung zurückspringt. Die zylindrischen Abschnitte 24 der Kopfteile 12 sind somit der eine dem anderen koaxial zugewandt und bilden so zusammen eine Kammer 25, in welcher der Antriebskolben 14 Aufnahme findet und geführt ist. Wie aus 2 ersichtlich, ist hierzu der Antriebskolben 14 in den zylindrischen Abschnitten 24 über Dichtringe 26 geführt und bewegt sich in den beiden Richtungen unter Einwirkung eines unter eingeprägtem Druck stehenden zugeführten Fluids bzw. eines drucklosen abgeführten Fluids, welches sich jeweils in einer der Kammern 25 befindet, die an den gegenüber liegenden Enden des Antriebskolbens 14 liegen. Die Druckmittelzufuhr bzw. die Entlastung des Druckmittels erfolgt über Eingangs/Ausgangs-Bohrungen 25', die mit Versorgungsleitungen für ein Arbeitsfluid in Verbindung stehen.
Bei den Spannteilen 13 wird das eine entgegen der Bewegungsrichtung des Antriebskolbens 14 bewegt, das andere in Bewegungsrichtung des Antriebskolbens 14. Hierzu ist eines von ihnen starr über eine Stift 27 mit dem Antriebskolben 14 gekoppelt, während das andere Spannteil über einen Hebel 28 vom Antriebskolben 14 angetrieben wird, der auf einem zentralen Stift 29 hin- und herverschwenkbar angeordnet ist und an seinen beiden Enden mit Stiften 30 und 31 zusammenarbeitet, die mit dem Antriebskolben 14 bzw. dem Spannteil fest verbunden sind, wie aus den 2 und 4 ersichtlich.
Der Antriebskolben 14 kann mit einem Magnetkörper 32 versehen sein, der mit einem Stellungssensor zusammenarbeitet, welcher den Offenzustand bzw. den Schließzustand der Zange ermittelt.
Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß das Spiel zwischen dem Gehäuse und den Spannteilen jederzeit geändert und eingestellt werden kann, wie der Verschleiß im Betrieb fortschreitet. Hierzu sind Justierschrauben 33 vorgesehen, die in transversaler Richtung die seitlichen Wände des Gehäuses 11 verbinden, wie aus 5 ersichtlich. Indem man diese unterschiedlich stark anzieht, wobei man von deren relativer Elastizität Gebrauch macht, kann man jeweils das Spiel einstellen.

Claims

Pneumatische Parallelzange mit a) einem Gehäuse (11), das eine longitudinale Ausnehmung (16) hat, welche zwei parallele Führungen definiert, wobei eine erste Führung (17) im Wesentlichen zylindrisch und eine zweite Führung (18) im Wesentlichen prismatisch ist, b) mindestens zwei Spannteilen (13), die zum Schließen und Öffnen geradlinig in entgegen gesetzter Richtung bewegbar sind, um ein Werkstück zu ergreifen oder freizugeben, und mit c) einem pneumatischen Antriebskolben (14), der die Bewegungen der besagten Spannteile (13) über Verbindungsmittel (27, 28 bis 31) erzeugt, wobei d) das Gehäuse (11) und die Spannteile (13) als Teile aus extrudierten Materialien ausgebildet sind, welche aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen bestehen, die beim Extrudieren ihre fertige Form erhalten haben und eine solche Geometrie aufweisen, dass sich die Spannteile und die zweite Führung (18) komplementär ergänzen, und wobei e) der Antriebskolben (14) beweglich in Kammern (25) Aufnahme findet, die durch zwei eingesetzte Kopfteile (12) vorgegeben sind, welche an den einander gegenüberliegenden Enden des Gehäuses (11) befestigt sind, und wobei f) die Kopfteile (12) jeweils einen zylindrischen Abschnitt (24) aufweisen, der sich als Schürze in die zylindrische erste Führung (17) des Gehäuses (11) erstreckt, und dass die zylindrischen Abschnitte (24) der beiden Kopfteile (12) zusammen die Kammern (25) begrenzen, in welchen der Antriebskolben (14) für die Spannteile (13) Aufnahme findet, wobei der Antriebskolben (14) in den zylindrischen Abschnitten (24) der Kopfteile (12) geführt ist.
Pneumatische Zange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen eine Basisfläche und eine Stützfläche vorgebenden Basisabschnitt (15) aufweist, dass die erste zylindrische Führung (17) und die zweite prismatische Führung (18) parallel zu einander verlaufen und gegeneinander offen sind, dass die zweite Führung (18) an mindestens zwei einander gegenüberliegenden Seiten longitudinale Führungsrippen (19) für die Spannteile (13) trägt und dass die erste Führung (17) an ihren Enden durch die eingesetzten Kopfteile (12) verschlossen ist, von denen jedes eine Bohrung (22) aufweist, die auf der Achse der zweiten Führung (18) liegt.
Pneumatische Zange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Spannteile (13) einen Querschnitt aufweist, der demjenigen der zweiten Führung (18) des Gehäuses (11) entspricht und mindestens zwei seitliche Rücksprünge (23) aufweist, die mit den Führungsrippen (19) der zweiten Führung (18) zusammenarbeiten, wobei die Spannteile (13) jeweils einen Abschnitt (13') aufweisen, der durch die in dem benachbarten Kopfteil (12) vorgesehene Bohrung (22) hindurch geht und dort geführt ist.
Pneumatische Zange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) zwei seitliche Wände aufweist, die miteinander über mindestens eine Justierschraube (33) verbunden sind, um über ein unterschiedlich starkes Anziehen der Justierschraube (33) das Arbeitsspiel zwischen den gegeneinander bewegbaren Elementen unterschiedlich einstellen zu können.