DE2327753B2

DE2327753B2 - Pneumatische Einspannvorrichtung für Werkstücke

Info

Publication number: DE2327753B2
Application number: DE2327753A
Authority: DE
Inventors: Max 7910 Neu-Ulm Mayer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-30
Filing date: 1973-05-30
Publication date: 1981-07-09
Also published as: DE2327753C3; US3917248A; JPS56175B2; JPS5031484A; DE2327753A1; FR2231869B2; FR2231869A2

Description

Ventilkörper 32 axial verschieblich, der eine hintere Dichtungsscheibe 17 und eine vordere Dichtungsscheibe 19 aufweist Die hintere Dichtungsscheibe 17 wirkt mit einem Ventiiringsitz 25 des Hauptspannkolbens 18 zusammen und die vordere Dichtung 19 mit dem hinteren Ende des ersten Zylinders 14. Der Ventilkörper

32 ist mit einer Führungshülse 27 versehen, die auf einem Einsatzbolzen 29 axial verschieblich ist, der in eine axiale Bohrung 31 einer Schubstange 24 eingeschraubt ist, welch letztere im Zylinder 14 unter Belassung eines Ringspaltes 33 axial verschieblich geführt ist Am oberen Ende ist dieser Ringspalt 33 durch eine Dichtung 45 zwischen Zylinder 14 und Kolben 24 abgeschlossen. Darunter steht der Ringspalt

33 über radiale Entlüitungsbohrungen 35 mit der Außenluft in Verbindung. Der Ventilkörper 32 ist durch eine auf den Einsatzbolzen 29 aufgeschraubte Mutter 37 axial abgestützt und zwischen dem Ventilkörper 32 und der hinteren Stirnringfläche des Kolbens 24 ist eine Druckschraubenfeder 39 eingefügt, die den Ventilkörper 32 nach hinten vorspannt Die Schubstange 24 trägt einen Fühlstift 52, der in einer Bohrung 50 einer Druckplatte 48 axial verschieblich ist, welch letztere am vorderen Teil des Zylinders 14 begrenzt pendelnd aufgesetzt ist Eine Druckschraubenfeder 56, die auf einer Stirnringfläche des Zylinders 14 bzw. einem auf den Kolben aufgesetzten Ring 55 abgestützt ist, drückt den Fühlstift 52 in seine vordere Endstellung, die durch Anschlag des Dichtungsringes 19 an der hinteren Stirnringfläche des Zylinders 14 bedingt ist. Hierbei so steht der Fühlstift um einen geringen Betrag über die vordere Ebene der Druckplatte 48 vor.

Die Funktion der Spannvorrichtung ist die folgende: Die Druckluft strömt durch die Bohrung 23 am oberen Zylinderdeckel 22 in die rückwärtige Zylinderkammer ein. In der in der Zeichnung dargestellten Ruhestellung ist der Dichtungsring 17 mit dem Ventilkörper 32 vom Sitz 25 abgehoben und die Ventilscheibe 19 liegt dichtend an. Demgemäß kann über die radialen Bohrungen 15 innerhalb des Hauptspannkolbens 18 das Druckmittel von der Rückseite des Kolbens nach dessen Vorderseite gelangen und die vordere Zylinderkammer 13 ausfüllen, so daß vor und hinter dem Kolben der gleiche Druck aufgebaut wird. Dabei entsteht im Zylinder 20 entsprechend dem Querschnitt der Kolbenstange 14 eine Schubkraft die so bemessen ist, daß sie den Widerstand der Druckfeder 26 überwindet und die Druckplatte 48 mit geringer Kraft langsam vorschiebt Nach Auflaufen des Fühlstiftes 52 gegen ein hartes Werkstück wird der Ventilkörper 32 axial nach hinten verschoben, so daß der Dichtungsring 19 abgehoben wird und der Dichtungsring 17 auf seinen Sitz 25 gelangt Dadurch wird der Luftweg zwischen der vorderen und hinteren Hauptzylinderkammer gesperrt und der über die Bohrung 23 zugeführte Druck wirkt voll auf den Hauptspannkolben 18, so daß sich dieser schlagartig mit großer Kraft nach vorn bewegen kann, weil sich die vordere Zylinderkammer über die Ventilöffnung zwischen dem Ring 19 und der Stirnringfläche des Zylinders 14, den Ringspalt 33 und die radialen Bohrungen 35 plötzlich entlüften kann. Durch die Entlüftung der vorderen Zylinderkammer erhält der Hauptspannkclben 18 seine volle Schubkraft. Die zwischen dem Ventilkörper 32 und dem über die Schubstange 24 verlängerten Fühlstift 52 angeordnete Druckfeder 39 bewirkt ein federndes Nachgeben des Ventilkörpers, so daß sich auch bei Abnutzung der Dichtungen am Ventilstößel noch ein sicheres Verschließen der Bohrung am Kolben ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pneumatische Einspannvorrichtung für Werkstücke mit einem Umschaltventil, das in seiner ersten Stellung den Vorlauf der beweglichen Druckplatte mit kleiner Schubkraft und in seiner zweiten Stellung eine Beaufschlagung der Druckplatte mit der Spannkraft bewirkt, wobei die Umschaltung des in die erste Stellung vorgespannten Ventils von der ersten in die zweite Stellung von einem Fühlstift gesteuert wird, der am Ende des Vorlaufs betätigbar und in einer Bohrung der Druckplatte und in deren Bewegungsrichtung verschieblich gelagert ist, und in der ersten Ventilstellung über die Einspannfläche der Druckplatte vorsteht, nach Patent 22 29 538, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (32) bei einer durch Einschieben des Fühlstiftes (52) durch ein Werkstück bewirkten Betätigung die Verbindung zwischen zwei Kammern des ständig von Druck beaufschlagten Hauptspannzylinders schließt und die Rückseite des Hauptspannkolbens (18) gleichzeitig entlüftet.

2. Einspannventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster die Druckplatte tragender Spannzylinder (14) unter Belassung eines Ringspaltes (33) eine den Fühlstift (52) tragende Schubstange (24) führt, an deren hinterem Ende der Ventilkörper (32) des Umschaltventils befestigt ist.

3. Einspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (32) einen ersten Dichtungsring (17) aufweist, der mit einem Ventilsitz (27) des Hauptspannkolbens (18) zusammenwirkt, und daß ein zweiter Dichtungsring (19) des Ventilkörpers mit einer Stirnringfläche des Zylinders (14) zusammenwirkt, der dichtend in eine Bohrung des Kolbens (18) eingesetzt ist.

4. Einspannvorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (32) auf einem Einsatzbolzen (29) axial verschieblich gelagert ist, der in eine Bohrung der den Fühlstift (52) tragenden Schubstange (24) eingeschraubt ist

5. Einspannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (32) durch Muttern (37) abgestützt ist, die auf den Einsatzbolzen (29) aufgeschraubt sind, und daß zwischen Ventilkörper (32) und unterer Stirnringfläche der Schubstange (24) eine Druckschraubenfeder (39) eingefügt ist.

6. Einspannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptspannkolben (18) radiale Bohrungen (15) aufweist, die mit dem vom Ventilkörper (32) eingenommenen Raum in Verbindung stehen, so daß je nach Stellung des Ventilkörpers diese Bohrungen entweder mit der Druckeinlaßöffnung (23) oder mit den Entlüftungsbohrungen (35) in Verbindung stehen.

7. Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere axial verschiebliche Fühlstifte (52) in der Druckplatte (48) verteilt angeordnet sind, die derart mit dem Ventilkörper (32) verbunden ist, daß nur bei gleichzeitigem Eindrücken aller Fühlstifte eine Ventilbetätigung erfolgt.

Gegenstand des Hauptpatentes ist eine pneumatische Spannvorrichtung für Werkstücke nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Durch die im Hauptpatent beschriebene Einspannvorrichtung wird eine zuverlässis ge Sicherheitsfunktion gewährleistet, die eine selbsttätige Anpassung an alle Betriebsbedingungen ermöglicht und bei der die Hauptspannkraft überhaupt nicht wirksam werden kann, wenn ein Körperteil zwischen Druckplatte und Werkstück befindliche ist, weil der

ίο Fühlstift eine Umschaltung zwischen kleiner Vorschubkraft und Hauptspannkraft erst dann möglich macht, wenn ein harter Gegenstand, z. B. ein Werkstück aus Metall erfaßt wird, während die Umschaltung auf die volle Einspannkraft mit Sicherheit verhindert ist, wenn eine weiche Unterlage, z.B. die Hand versehentlich eingelegt ist

Da alle Teile, die für die Funktion des Zylinders erforderlich sind, in diesem selbst eingebaut sind, kann dieser wie jeder herkömmliche Spannzylinder direkt an eine Druckluftleitung angeschlossen werden.

Das zwischen dem ersten Zylinder und dem Hauptspannzylinder vorgesehene Ventil ist bei der Ausführung gemäß Hauptpatent derart angeordnet, daß bei Öffnung des Ventils durch den Fühlstift der Druck innerhalb des ersten Zylinders auf die Rückseite des Hauptspannkolbens übertragen wird. Die Übertragung erfolgt dabei durch den Ringkanal zwischen dem doppelwandig ausgebildeten ersten Zylinder. Diese Vorrichtung arbeitet in jeder Weise zuverlässig,

m erfordert jedoch einen hohen Konstruktion- und Materialaufwand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den mechanischen Aufbau der Spannvorrichtung bei gleichbleibend einwandfreier und schneller Funktion einfa-

)5 eher zu gestalten.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer pneumatischen Spannvorrichtung gemäß Hauptpatent gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Hierdurch wird

4Ί erreicht, daß der ständig auf dem Hauptspannkolben wirkende Druck sogleich mit .der Entlüftung der Rückseite wirksam werden kann, um die Einspannvorrichtung zu schließen. Das Druckmittel braucht hierbei keine Drosselstellen im Ventil oder der Leitungsführung zu durchlaufen und kann sofort wirksam werden wenn die Entlüftung stattfindet, was über einen Ringkanal zwischen dem ersten Zylinder und einer mit dem Fühler verbundenen Kolbenstange leicht geschehen kann.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich

V) aus den Unteransprüchen 2 bis 7.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Schnittansicht der erfindungsgemäß ausgebildeten pneumatischen Einspannvorrichtung.

Die Einspannvorrichtung weist ein vorderes Gehäuseteil 10 auf, das zur Festlegung an einer Haltestange 12 dient Dieses Gehäuseteil 10 führt längsverschieblich einen Zylinder 14, der eine hohle Kolbenstange für den Hauptspannkolben 18 bildet, der seinerseits in einem mit dem Gehäuse 10 verbundenen Hauptspannzylinder 20 läuft Dieser ist mit einem Zylinderdeckel 22 abgeschlossen. Der Hauptspannkolben 18 ist durch eine als Druckschraubenfeder ausgebildete Rückholfeder 26

fe5 am Gehäusevorderteil 10 abgestützt. Die Rückseite des Hauptspannkolbens 18 ist über die axiale Einlaßöffnung 23 ständig mit Druck beaufschlagt. Innerhalb einer axialen Bohrung des Hauptspannkolbens 18 ist ein