DE20104009U1

DE20104009U1 - Spanneinrichtung

Info

Publication number: DE20104009U1
Application number: DE20104009U
Authority: DE
Original assignee: Vischer and Bolli AG
Current assignee: Vischer and Bolli AG
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2011-03-08

Description

Beschreibung Spanneinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung zur Fixierung eines Einzugsbolzens an einem Maschinentisch, einer Grundplatte oder dergleichen mit einem Grundkörper, in dem ein Kolben unter Bildung eines Druckraums axial bewegbar geführt ist und einer Aufnahme, in die ein Einzugsbolzen durch einen Deckel eingesetzt werden kann und in der er mittels eines durch Verstellung des Kolbens betätigbaren Spannmechanismus fixierbar ist.

Mechanisch/hydraulische Spanneinrichtungen dieser Art sind bekannt. Sie können als sogenannte Aufbauzylinder ausgestaltet sein, die eine geschlossene Einheit bilden und auf einen Maschinentisch, eine Grundplatte oder dergleichen aufgespannt werden können (siehe DE 298 04 730 Ul bzw. DE 298 11 699 Ul). Alternativ sind auch beispielsweise aus der DE 199 01 977 Al Spanneinrichtungen bekannt, die als Einbaukassetten ausgebildet sind, welche eine geschlossene Einheit bilden und in eine Ausnehmung eines Maschinentisch oder dergleichen versenkt eingesetzt werden können. Beide Ausführungsformen werden in der Praxis mit Erfolg eingesetzt, wobei zunehmend die Nachfrage nach einer universalen Spanneinrichtung besteht, die mit geringem Umrüstaufwand sowohl als Aufbauzylinder als auch als Einbaukasstte einsetzbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spanneinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, die mit geringem Umrüstaufwand als Einbaukassette oder als Aufbauzylinder verwendet werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Deckel auf einem Flansch des Grundkörpers aufliegt und an dem Grundkörper befestigt ist und die Einheit aus Grundkörper und Deckel unter Zwischenschaltung eines Ringelements, das auf den Grundkörper von der dem Flansch gegenüberliegenden Seite her aufgeschoben ist, an dem Maschinentisch oder dergleichen fixiert oder fixierbar ist.

Die erfindungsgemäße Spanneinrichtung besitzt somit eine geschlossene Einheit bestehend aus Deckel und Grundkörper, in der auch die Bolzenaufnahme, der Kolben und der Spannmechanismus vorgesehen sind, und diese Einheit wird nun über das Ringelement am Maschinentisch fixiert.

Bei der Verwendung der Spanneinrichtung als Einbaukassette, die in einer Ausnehmung des Maschinentischs oder dergleichen versenkt angeordnet werden soll, ist das Ringelement als ein Zwischenring mit einem der Ausnehmung entsprechenden Außendurchmesser ausgebildet, so daß der Grundkörper mit aufgeschobenem Zwischenring und Deckel in die Maschinentischausnehmung eingesetzt werden kann, und ist die Einheit aus Grundkörper und Deckel am Maschinentisch durch mehrere den Deckel, den Grundkörper und den Zwischenring axial durchsetzenden Schrauben fixiert und

durch am Deckel vorgesehene Zentrierflächen am Maschinentisch positioniert.

Bei einer Verwendung der Spanneinrichtung als Aufbauzylinder wird ein Ringelement an der Deckel/Grundkörper-Einheit angebracht, das Befestigungsmittel zur Fixierung an einem Maschinentisch aufweist. Hierzu kann das Ringelement beispielsweise in an sich bekannter Weise eine Umfangsnut für den Eingriff entsprechender Spannmittel aufweisen. In bevorzugter Weise ist das Ringelement jedoch als Befestigungsflansch ausgebildet, der Langlöcher aufweist, über die die Spanneinrichtung an einem Maschinentisch oder dergleichen festgeschraubt werden kann.

Mit anderen Worten wird es durch die erfindungsgemäß vorgesehene Fixierung der Spanneinrichtung über einen Zwischenring mit geringem Aufwand möglich, die Spanneinrichtung wahlweise als Einbaukassette oder als Aufbauzylinder zu verwenden. Es ist lediglich erforderlich, einen entsprechenden Zwischenring an der aus Deckel und Grundkörper bestehenden Einheit anzubringen. In gleicher Weise kann auch eine als Einbaukassette zu einem Aufbauzylinder bzw. in umgekehrter Weise ein Aufbauzylinder zu einer Aufbaukassette umfunktioniert werden, indem der Zwischenring ausgetauscht wird.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Erläuterung von Ausführungsbeispielen unter Bezug-

nähme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine als Aufbauzylinder ausgebildete Spanneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 die Spanneinrichtung aus Fig. 1 im Schnitt entlang der Linie II-II mit betätigtem Spannmechanismus und

Fig. 3 eine als Einbauzylinder ausgebildete Spanneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem der Fig. 2 entsprechenden Längsschnitt mit gelöstem Spannmechanismus.

In den Figuren sind zwei Varianten einer mechanisch/hydraulischen Spanneinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, die beispielsweise dazu dient, eine Trägerpalette mit einem daran befestigten Werkstück und daran rückseitig vorgesehenen Einzugsbolzen an einem Maschinentisch, einer Grundplatte oder dergleichen festzuspannen. Die beiden gezeigten Spanneinrichtungen 1 besitzen im wesentlichen den gleichen Grundaufbau und die gleiche Funktionsweise, wie sie nachfolgend beschrieben sind:

Die Spanneinrichtungen 1 umfassen jeweils einen Grundkörper 2, der eine Zylinderbohrung 3 bildet, in die unter Bildung eines Druckraums 4 ein Kolben 5 axial bewegbar

eingesetzt ist. In den Druckraum 4 mündet bodenseitig ein

im Grundkörper 2 ausgebildeter Kanal 2b, durch welchen

dem Druckraum 4 ein Hydraulikmittel zugeführt werden kann.

Die offene Oberseite des Grundkörpers 2 ist durch einen Deckel 6 verschlossen, der auf einem Flansch 2a des Grundkörpers 2 aufliegt und an dem Grundkörper 2 durch sechs Schrauben 7 fixiert ist. An der Deckelunterseite ist ein Zentrieransatz 8 ausgebildet, der passgenau zum Durchmesser der Zylinderbohrung 3 dimensioniert ist, so daß der Deckel 6 an dem Grundkörper 2 lagegenau positioniert werden kann. Zwischen dem Deckel 6 und dem Kolben 5 ist ein Tellerfederpaket 9 angeordnet, das den Kolben 5 in Richtung des Bodens der Zylinderbohrung 3 nach unten beaufschlagt.

In der dem Druckraum 4 gegenüber liegenden Oberseite des Kolbens 5 ist eine Sackbohrung vorgesehen, die eine Aufnahme 10 für einen Einzugsbolzen 11 bildet, der in die Aufnahme 10 durch eine im Deckel 6 vorgesehene Durchgangsbohrung 12 eingesetzt werden kann.

Zur Fixierung des Einzugsbolzens 11 in der Aufnahme 10 ist ein Spannmechanismus vorgesehen, der durch Axialbewegung des Kolbens 5 betätigbar ist und eine Spannzange aufweist. Diese Spannzange besitzt mehrere entlang des Umfangs der Aufnahme 10 angeordnete und zungenartig ausgebildete Spannelemente 13, die an ihrem oberen Ende an einem Haltering 14 gehalten sind, wobei die Spannzungen

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13 im Bereich ihrer freien Enden elastisch aufgespreizt bzw. zusammen gedrückt werden können. Der Haltering 14 ist in die Durchgangsbohrung 12 des Deckels 6 eingesetzt und dort axial verschiebbar und mit radialem Spiel (schwimmend) gehalten, wobei der axiale Weg nach oben hin durch einen am Deckel 6 fixierten Sprengring 15 begrenzt ist.

Im Bereich ihrer freien, unteren Enden weisen die Spannzungen 13 Eingriffsnasen 16 auf, die in ihrer in Figur 1 dargestellten Ausgangslage in Kontakt mit einem in die Spanneinrichtung 1 eingesetzten Einzugsbolzen 11 stehen, um diesen in der Aufnahme 10 zu arretieren. An dem Einzugsbolzen 11 ist eine entsprechende Anlagefläche 17 im Übergangsbereich zum verdickten Bolzenkopf 11a vorgesehen, über welche die axiale Fixierung erfolgt.

Wie in der Zeichnung gut erkennbar ist, laufen die Spannzungen 13 im Bereich ihrer freien Enden außenseitig konusartig auseinander, wobei sie an ihren Außenseiten Schrägflächen 18 bilden. Diese Schrägflächen 18 wirken mit einer am Kolben 5 angearbeiteten Konusfläche 19 zusammen, um die Spannzungen 13 in ihrer Ausgangsstellung radial nach innen gegen einen in die Aufnahme 10 eingesetzten Einzugsbolzen 11 zu drücken, wenn der Kolben 5 aus seiner in Figur 3 dargestellten oberen Freigabestellung nach unten hin in die in Figur 2 dargestellte untere Spannstellung bewegt wird.

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Konkret zeigt die Figur 3 die Spanneinrichtung 1 in ihrer Freigabestellung, in welcher der Kolben 5 durch Beaufschlagung des Druckraums 4 mit einem Druckmedium entgegen der Rückstellkraft des Tellerfederpakets 9 angehoben ist, so daß der Haltering 14 zwischen dem Sprengring 15 und dem Kolben 5 axial fixiert ist. In dieser Freigabestellung stehen die Konusfläche 19 des Kolbens 5 und die Schrägflächen 18 der Spannzungen 13 nicht in Eingriff miteinander, so daß die Spannzungen 13 beim Einsetzen eines Einzugsbolzens 11 in die Aufnahme 10 bzw. beim Herausziehen eines Einzugsbolzens 11 aus der Aufnahme 10 elastisch nach außen ausweichen können, wenn der verdickte Bolzenkopf 11a zwischen den Spannzungen 13 durchgeführt wird. Beim Einsetzvorgang verhindern der lange Führungsbund 11b des Einzugsbolzens 11 und die entsprechend lang ausgebildete Durchgangsbohrung 12 des Deckels 6 ein Abkippen bzw. Weggleiten des Einzugsbolzens 11 aus der Führung, was besonders wichtig bei automatisierten Fertigungen ist. Wenn jetzt der Druckraum 4 entlastet wird, drückt das Tellerfederpaket 9 den Kolben 5 nach unten. Dabei kommt seine Konusfläche 19 in Kontakt mit den Schrägflächen 18 der Spannzungen 13, so daß diese durch den Kolben 5 an einem Ausweichen nach außen gehindert werden und damit der Einzugsbolzen 11 sicher fixiert wird. Bei der weiteren Niederbewegung wird die gesamte Spannzange mit dem Einzugsbolzen 11 in die Spanneinrichtung 1 eingezogen.

Wenn der Druckraum 4 wieder mit einem Hydraulikmittel beaufschlagt wird, wird zunächst der Kolben 5 allein axial

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nach oben bewegt, so daß die Konusfläche 19 und die Schrägflächen 18 außer Eingriff voneinander kommen. Nach einer gewissen Strecke kommt der Kolben 5 dann im Bodenbereich der Aufnahme 10 in Kontakt mit dem Bolzenkopf 11a, so daß dieser ebenfalls angehoben wird. In der in Figur 3 dargestellten Freigabestellung kann dann der Einzugsbolzen 11 aus der Aufnahme 10 entfernt werden, wobei die Spannzungen 13 elastisch leicht aufgespreizt werden, um den Weg für den dickeren Bolzenkopf 11a freizugeben.

In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist die Spanneinrichtung 1 als sogenannte Einbaukassette ausgebildet, die in eine Ausnehmung eines Maschinentisches oder dergleichen eingesetzt werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist ein Zwischenring 20 auf den Grundkörper 2 von der dem Flansch 2a gegenüberliegenden Seite her aufgeschoben, dessen Außendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Grundkörperflansches 2a entspricht, so daß die Spanneinrichtung 1 eine kompakte Zylinderform erhält. Außerdem ist der Außenrand des Deckels 6 als Zentrierfläche ausgebildet, über welche die Spanneinrichtung 1 in der Maschinentischausnehmung zentriert werden kann. Die Fixierung der Spanneinrichtung 1 am Maschinentisch erfolgt bei dieser Ausführungsform mittels sechs Durchgangsschrauben, die im Wechsel zu den Schrauben 7, mit denen der Deckel 6 am Grundkörper 2 befestigt ist, vorgesehen sind, den Deckel 6, den Grundkörper 2 und den Zwischenring 20 axial durchgreifen, wozu Durchgangsbohrungen 24a, 24b, 24c in den Bauteilen vorgesehen sind, und in den Maschinentisch eingeschraubt sind.

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Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Spanneinrichtung ist dagegen als sogenannter Aufbauzylinder ausgebildet, der auf einem Maschinentisch oder dergleichen anzubringen ist. Hierzu weist die Spanneinrichtung 1 anstelle eines Zwischenringes 20 einen Befestigungsflansch 21 auf, der, wie insbesondere in Figur 1 gut erkennbar ist, vier in Umfangsrichtung verlaufende Langlöcher 22 aufweist, über welche die Spanneinrichtung 1 am Maschinentisch festgeschraubt werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist in dem Befestigungsflansch 21 auch ein Fluidkanal 23 ausgebildet, über welchen dem Druckraum 4 Hydraulikmittel zugeführt werden kann.

Die Fixierung des Befestigungsflansches 21 am Grundkörper 2 erfolgt wie bei der Einbaukassete mittels sechs Durchgangsschrauben, die im Wechsel zu den Schrauben 7, mit denen der Deckel 6 am Grundkörper 2 befestigt ist, vorgesehen sind und die die Durchgangsbohrungen 24a, 24b im Deckel 6 und im Grundkörper 2 durchgreifen und in den Befestigungsflansch 21 eingeschraubt sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der Befestigungsflansch 21 des Aufbauzylinders ohne weiteres gegen den Zwischenring 20 der Einbaukassette ausgetauscht werden kann und somit die erfindungsgemäße Spanneinrichtung wahlweise als Einbaukassette oder als Aufbauzylinder eingesetzt werden kann.

Claims

1. Spanneinrichtung zur Fixierung eines Einzugsbolzens (11) an einem Maschinentisch, einer Grundglatte oder dergleichen mit einem Grundkörper (2), in dem ein Kolben (5) unter Bildung eines Druckraums (4) axial bewegbar geführt ist und einer Aufnahme (10), in die ein Einzugsbolzen (11) durch einen Deckel (6) eingesetzt werden kann und in der er mittels eines durch Verstellung des Kolbens (5) betätigbaren Spannmechanismus fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (6) auf einem Flansch (2a) des Grundkörpers (2) aufliegt und an dem Grundkörper (2) befestigt ist und die Einheit aus Grundkörper (2) und Deckel (6) unter Zwischenschaltung eines Ringelements (20, 21), das auf den Grundkörper (2) von der dem Flansch (2a) gegenüberliegenden Seite her aufgeschoben ist, an dem Maschinentisch oder dergleichen fixiert oder fixierbar ist.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Verwendung der Spanneinrichtung als Einbaukassette, die in einer Ausnehmung des Maschinentisches oder dergleichen versenkt angeordnet werden soll, das Ringelement als Zwischenring (20) mit einem der Ausnehmung entsprechenden Außendurchmesser ausgebildet ist, der Grundkörper (2) mit aufgeschobenem Zwischenring (20) und Deckel (6) in die Maschinentischausnehmung eingesetzt ist und die Einheit aus Grundkörper (2) und Deckel (6) am Maschinentisch durch mehrere den Deckel (6), den Grundkörper (2) und den Zwischenring (20) axial durchsetzende Schrauben fixiert und durch am Deckel (6) vorgesehene Zentrierflächen am Maschinentisch positioniert ist.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (6) einen Zentrieransatz (8) aufweist, der paßgenau zum Durchmesser der Zylinderbohrung (3) dreidimensioniert ist.

4. Spanneinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrand des Deckels (6) einen Zentrierrand bildet, der mit einer am Maschinentisch vorgesehenen Vertiefung eine Passung bildet.

5. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement bei einer Verwendung der Spanneinrichtung als Aufbauzylinder, der auf einem Maschinentisch oder dergleichen aufgespannt werden kann, mit dem Grundkörper (2) und/oder dem Deckel (6) lösbar verbunden ist und Befestigungsmittel zur Anbringung an einem Maschinentisch aufweist.

6. Spanneinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeic hnet, daß das Ringelement ein der Befestigungsflansch (21) ist, der Langlöcher (22) aufweist, über die die Spanneinrichtung (1) an einem Maschinentisch oder dergleichen festgeschraubt werden kann.

7. Spanneinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit aus Grundkörper (2) und Deckel (6) an dem Befestigungsflansch (21) durch mehrere den Deckel (6) und den Grundkörper (2) axial durchsetzende und in den Befestigungsflansch (21) eingeschraubte Schrauben fixiert ist.

8. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Befestigungsflansch (21) ein Fluidkanal (23) ausgebildet ist, der an eine Fluidquelle anschließbar ist und in den Druckraum (4) mündet.