DE2319686A1

DE2319686A1 - Schnellspannvorrichtung, insbesondere zum festspannen von werkzeugen oder werkstuecken und vorrichtungen an werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE2319686A1
Application number: DE2319686A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: AMSTED SIEMAG KETTE GmbH
Current assignee: AMSTED SIEMAG KETTE GmbH
Priority date: 1973-04-18
Filing date: 1973-04-18
Publication date: 1974-11-14
Also published as: JPS54111B2; US3940122A; JPS508178A

Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · Dr. !ng. R. König · Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte · 40od Düaseldopf 30 · Cecilienallee 76 · Telefon 43273a

17. April 1973 2B 439 K

Amsted-Siemag Kette G.m.b.H., 524 Betzdorf/Sieg

"Schnellspannvorrichtung, insbesondere zum Festspannen von Werkzeugen oder Werkstücken und Vorrichtungen an

Werk ζ eugmas chinen"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnellspannvorrichtung, insbesondere zum Festspannen von Werkzeugen oder Werkstücken und Vorrichtungen an Werkzeugmaschinen, mit einem zylindrischen Gehäuse, einem mit seinen Enden an einem als Widerlager dienenden Teil und einem zur Übertragung der Spannbewegung dienenden Teil der Spannvorrichtung exzentrisch gelagerten Druckhebel, der in bezug auf die Gehäuseachse im ungespannten Zustand eine Schräglage und im Spannungszustand eine zur Gehäuseachse parallele Strecklage einnimmt.

Eine derart beschaffene Schnellspannvorrichtung ist durch die deutsche Auslegeschrift 1 477 670 bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Schnellspannvorrichtung wird eine Vorspannung zunächst durch Handbetätigung und/ oder mittels eines in eine Einstecköffnung des Gehäuses einzusetzenden Schlüssels erzielt. Zur Erzielung der hohen Druckspannung, bei der der Druckhebel von seiner im ungespannten Zustand einnehmenden Schräglage in die im Spannungszustand einnehmende Strecklage gelangt, erfolgt mittels eines weiteren Schlüssels. Das zweimalige

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Betätigen der Spannvorrichtung erfordert in jedem Fall während des Spannens eine Unterbrechung, so daß das Span - nen der bekannten Sehn eil spannvorrichtung umständlich ist.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 119 281 ist bereits ein Vorschlag bekannt, nach· dem das Spannen einer Schnellspannvorrichtung wesentlich einfacher durchgeführt werden kann. Danach erfolgt der gesamte Spannvorgang mit nur einem Schlüssel und ohne Unterbrechung des Spannens.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere zum Festspannen von Werkzeugen oder Werkstücken oder Vorrichtungen an Werkzeugmaachinen geeignete Schnellspannvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die im Hinblick auf ein schnelles Spannen und ihren baulichen Aufwand noch weiter verbessert ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Druckhebel ein weiterer Druckhebel nach Art eines Doppelkniehebels zugeordnet ist, der wie der erste Druckhebel mit seinem nach innen gerichteten Ende an einem Druckstück abgestützt ist, das in einem quer zur Spannrichtung im Gehäuse gleitbeweglich gelagerten Kolben paraXLlel zur Gehäuseachse verschiebbar ist, und daß ferner die nach außen weisenden Enden der beiden Druckhebel in dem Widerlager und dem zur Ausführung der Spannbewegung dienenden Teil gelagert sind. Bei einer derart beschaffenen Schnellspannvorrichtung werden die beiden Druckhebel bei einer Verschiebung des Kolbens aus ihrer Schräglage im ungespannten Zustand in die zur Gehäuseachse parallele Spannlage gebracht. Eine solche Vorrichtung zeichnet sich durch eine platzsparende Bauweise aus; sie eignet sich insbe-

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sondere für eine Fernbedienung. Diese Fernbedienung kann auf pneumatischem und/oder elektrischem Wege erfolgen. Vorteilhafterweise erfolgt jedoch die Verstellung des Kolbens hydraulisch.

Für die hydraulische Beaufschlagung des Kolbens ist das Gehäuse mit sich parallel zur Gehäuseachse erstreckenden Leitungsbohrungen und davon abgehenden, zu den Stirnseiten einer den Kolben aufnehmenden Kolbenbohrung führenden Sackbohrungen versehen. Durch das Einführen eines Druckmittels, beispielsweise Hydrauliköl, in die eine Leitungsbohrung wird der Kolben in der einen Richtung und durch Einführen des Hydrauliköls in der anderen Richtung der Kolben in der anderen Richtung bewegt, d.h. in dem einen Fall erfolgt ein Spannen und im anderen Fall ein Lösen der Spannvorrichtung.

Zur Montagevereinfachung ist die Kolbenbohrung an einer Seite durch einen in das Gehäuse dicht eingesetzten Dekkel verschlossen. Es ist ohne weiteres möglich, daß das innere Ende der einen Leitungsbohrung und die zugehörige Sackbohrung im Deckel liegen, der durch einen in einen verdickten Teil der Leitungsbohrung eingesetzten hohlen Schraubbolzen im Gehäuse arretiert ist. Der Schraubbolzen hat somit eine doppelte Funktion zu erfüllen; er dient einmal zum Zuführen des Druckmittels und hält zum anderen den eingesetzten Deckel drehfest im Gehäuse.

Weiterhin ist für die Erfindung wesentlich, daß die Exzentrizität des Spannweges der Druckhebel etwa der Längendifferenz zwischen der Kolbenbohrung und dem Kolben entspricht. Hierdurch wird sichergestellt, daß in den beiden Endstellungen des Kolbens innerhalb der Kolben- . bohrungen exakt einmal die Lösestellung und zum anderen die Spannstellung eingenommen wird.

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Im Deckel kann ein elektrischer Kontakt angeordnet sein, der über eine in einer seitlichen Längsnut des Gehäuses liegende Leitung mit einem die Spannstellung der Vorrichtung anzeigenden Anzeigegerät verbunden ist. Diese elektrische Kontaktanzeige ermöglicht es,in der Spannstellung der Vorrichtung die weitere Zufuhr des Druckmittels zu begrenzen bzw. abzustellen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Schnellspannvorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt in Höhe der Mittelebene des Kolbens.

Die Schnellspannvorrichtung besitzt ein zylindrisches Gehäuse 1 mit einer sich zu dessen Achse 2 quer erstreckenden Kolbenbohrung 3. In der Kolbenbohrung 3 ist unter Zwischenschaltung von Dichtungselementen 4 ein Kolben 5 gleitbeweglich gelagert. Der Kolben 5 besitzt eine sich parallel zur Gehäuseachse 2 erstreckende Führungsbohrung 6, in der ein Druckstück 7 axial beweglich gelagert ist. Aus Fig. 2 ergibt sich, daß die Führungsbohrung 6 in einer ganz bestimmten Weise exzentrisch im Kolben 5 gelagert ist. Aus einem unten näher beschriebenen Grund entspricht die Exzentrizität e der Bohrungsachse 8 der Führungsbohrung 6 etwa der Längendifferenz a zwischen der Kolbenbohrung 3 und dem Kolben

Auf der Bohrungsachse 8 der Führungsbohrung 6 sind die kugelig ausgebildeten, nach innen weisenden Enden 9 und

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11 zweier Druckhebel 12 und 13 gelagert. Die äußeren, gleichfalls kugeligen Enden 14 und 15 der Druckhebel und 13 sind einmal in einer als Widerlager ausgebildeten Einstellschraube 16 und zum anderen in einem Spannstück 17 gelagert. Die mit Außengewinde 18 versehene Einstellschraube 16 dient zum Einstellen des Lüftungsspiels der Spannvorrichtung. Zu diesem Zweck ist die Einstellschraube 16 mit einem Innensechskant 19 versehen und durch eine sich auf der Oberseite 21 des Gehäuses 1 abstützende Kontermutter 22 gesichert.

Das Spannstück 17 ist einem verdickt ausgebildeten Gewindeflansch 23 eines Spannzapfens 24 axial beweglich gelagert. Der Spannzapfen 24 besitzt an seinem unteren Ende einen Einschraubzapfen 25, mit dem der Spannzapfen 24^vin eine nicht dargestellte Spannaufnahme eingeschraubt werden kann. An dem Spannstück 17 ist mittels Schrauben 26 eine Spannplatte 27 befestigt, mittels der das zu spannende Werkstück oder Werkzeug oder sonstige Vorrichtung gespannt werden kann.

Die Kolbenbohrung 3 ist an einer Seite durch einen Deckel 28 verschlossen, der unter Zwischenschaltung eines Dichtringes 29 die Kolbenbohrung 3 flüssigkeitsdicht abschließt. Zum Antrieb des Kolbens 5 dient ein Hydraulikmittel, das über sich parallel zur Gehäuseachse 2 erstreckende Leitungsbohrungen 31> 32 durch das Gehäuse 1 und den Deckel 28 einströmt. An die Leitungsbohrungen 31, 32 schließen sich Sackbohrungen 33, 34 an,, die zu den Stirnseiten der Kolbenbohrung 3 gehen. An der Oberseite 21 des Gehäuses 1 sind in die Leitungsbohrungen 31,32 Einfüllstutzen 35, 36 eingesetzt. Ein sich bis in den Deckel 28 erstreckender Teil der Leitungsbohrung 32 ist verdickt ausgebildet. In diesen ver-

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dickt ausgebildeten Teil der Leitungsbohrung 32 ist ein _vmit dem Einfüllstutzen 36 verbundener hohler Schraubbolzen

37 eingesetzt. Über diesen Schraubbolzen 37 wird das Druckmittel in die Leitungsbohrung 32 eingeführt. Gleichzeitig dient dieser Schraubbolzen 37 als Arretierstift für den Deckel 28, so daß dieser drehfest im Gehäuse 1 sitzt.

Die Spannvorrichtung ist mit einem elektrischen Kontakt

38 versehen, der aus einem in einer Bohrung 39 des Deckels sitzenden Hülse 41 besteht, an deren in die Kolbenbohrung 3 hineinragenden Seite eine Kontaktzunge 42 sitzt. An der gegenüberliegenden Seite der Hülse 41 sitzt ein Kontaktnocken 43» ' der über eine in einer seitlichen Nut 44 des Gehäuses 1 verlaufende Leitung 45 mit einem nicht dargestellten Anzeigegerät verbunden ist. Über diese elektrische Kontaktanzeige kann bei Auftreffen des Kolbens 5 auf den Kontaktnocken 42 des Kontaktes 38 die Spannstellung angezeigt werden. In diesem Fall kann dann die Druckmittelzufuhr begrenzt bzw. abgestellt werden.

Um sicherzustellen, daß sich der Kolben 5 in der Kolbenbohrung 3 nicht verdreht, befindet sich im Kolben eine Längsnut 46, in die ein Führungsstift 47 eines am Gehäuse 1 befestigten Zentrierstücks 48 hineinragt.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt:

In der in Fig. 1 dargestellten Stellung befindet sich die Spannvorrichtung im ungespannten Zustand, in dem die beiden nach Art eines Doppelkniehebels einander zugeordneten Druckhebel 12 und 13 eine Schräglage einnehmen. Zum Spannen wird zunächst der Einschraubzapfen 25 des Spannzapfens· 24 in eine mit einem entsprechenden Gewinde versehene Spannaufnahme eingeschraubt, und zwar so weit, bis die

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Spannplatte 27 auf der Oberseite des zu spannenden-Teils aufsetzt. Damit ist die einleitende Spannbewegung, die eine gewisse Vorspannung hervorbringt, beendet. Zur Erzielung einer hohen Druckspannung wird dann über die Bohrungsleitung 31 Druckmittel auf die linke Stirnseite des Kolbenraumes 3 geleitet. Dadurch wird der Kolben nach rechts bewegt, wobei das Druckstück 7 mitgenommen wird. Gleichzeitig damit werden bei entsprechender Axialbewegung des Druckstücks 7 die beiden Druckhebel 12 und 13 bogenförmig in ihre Geradstellung gebracht, d.h. bis die Bohrungsachse 8 der Führungsbohrung 6 mit der Gehäuseachse 2 zusammenfällt. Gleichzeitig damit hat das rechte Ende des Kolbens 5 die Innenseite des Deckels 28 erreicht, so daß der Kontaktnocken 42 betätigt und über den Kontakt 43 und die Leitung 45 der Impuls zu dem Anzeigegerät" geleitet wird, auf dem ersichtlich ist, daß die Spannstellung erreicht ist.

Zum Lgsen der Spannvorrichtung wird in entsprechender Weise Druckmittel über den Einfüllstutzen 36 und die Leitungsbohrung 32 auf die rechte Seite der Kolbenbohrung 3 eingeleitet, so daß dann der Kolben 5 wieder in die in Fig. 1 dargestellte Lösestellung gebracht wird, in der die beiden Druckhebel 12, 13 wieder ihre dargestellte Schräglage einnehmen. Für das Spannen bzw. Betätigen des Kolbens 5 ist ein. sehr geringer Druck, beispielsweise nur ein Druck von 60 bar erforderlich.

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Claims

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Patentansprüche:

Schnellspannvorrichtung, insbesondere zum Festspannen von Werkzeugen oder Werkstücken oder Vorrichtungen an Werkzeugmaschinen, mit einem zylindrischen Gehäuse, einem mit seinen Enden an einem als Widerleger dienenden Teil und einem zur Übertragung der Spannbewegung dienenden Teil der Spannvorrichtung exentrisch gelagerten Druckhebel, der in bezug auf die Gehäuseachse im ungespannten Zustand eine Schräglage und im Spannungszustand eine zur Gehäuseachse parallele Strecklage einnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckhebel (12) ein weiterer Druckhebel (13) nach Art eines Doppelkniehebels zugeordnet ist, der wie der erste Druckhebel (12) mit seinem nach innen gerichteten Ende (11) an einem Druckstück (7) abgestützt ist, das in einem quer zur Spannrichtung im Gehäuse (1) gleitbeweglich gelagerten Kolben (5) parallel zur Gehäuseachse (2) verschiebbar ist, und daß ferner die nach außen weisenden Enden (14,15) der beiden Druckhebel (12,13) in dem Widerlager (16) und dem zur Ausführung der Spannbewegung dienenden Teil (17) gelagert sind.
2. Schnellspannvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u~r c h gekennzeichnet, daß der Kolben (5) hydraulisch verstellbar ist.
3. Schnellspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die hydraulische Beaufschlagung des Kolbens (5) das Gehäuse (1) mit sich parallel zur Gehäuseachse (2) erstreckenden

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Leitungsbohrungen (31, 32) und davon abgehenden, zu den Stirnseiten einer den Kolben (5) aufnehmenden Kolbenbohrung (3) führenden Sackbohrungen (33»34) versehen ist.
4. Schnellspannvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich η e t |jj daß die Kolbenbohrung (3) an einer Seite durch einen in das Gehäuse (1) dicht eingesetzten Deckel (28) verschlossen ist.
5. Schnellspannvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende der einen Leitungsbohrung (32) und die zugehörige Sackbohrung (34) sich bis in den' Deckel (28) erstrecken, der durch einen in einen verdickt ausgebildeten Teil der Leitungsbohrung (32) eingesetzten hohlen Schraubbolzen (37) im Gehäuse (1) arretiert ist.
6. Schnellspannvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität (e) des Spannweges der Druckhebel (12, 13) etwa der Längendifferenz (a) zwischen der Kolbenbohrung (3) und dem Kolben (5) entspricht.
7. Schnellspannvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, daß im Deckel (28) ein über eine in einer seit-' liehen Längsnut (44) des Gehäuses (1) liegende Leitung/ (45) mit einem die Spannstellung der Vorrichtung anzeigenden Anzeigegerät verbundener elektrischer Kontakt (38) angeordnet ist.

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8. Schnellspannvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das das äußere Ende (14) des ersten Druckhebels (12) aufnehmende Widerlager als durch eine sich auf der Oberseite (21) des Gehäuses (1) abstützende Kontermutter (22) gesicherte Einstellschraube (16) ausgebildet ist.
9. Schnellspannvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das das äußere Ende (15) des zweiten Druckhebels (13) aufnehmende Teil als in einem im Gehäuse (1) eingeschraubten Spannzapfen (24) axial beweglich gelagertes Spannstück (17) ausgebildet ist, an dem eine den Spannzapf en (24) koaxial umgebende Spannplatte (27) befestigt ist.
10. Schnellspannvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet d u rc h ein· im Kolben (5) befindliche Nut (46) und einen in diese hineinragenden, am Gehäuse (1) befestigten Führungsstift (47) eines Zentrierstücks (48).

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