DE2327753B2 - Pneumatische Einspannvorrichtung für Werkstücke - Google Patents
Pneumatische Einspannvorrichtung für WerkstückeInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/204—Control means for piston speed or actuating force without external control, e.g. control valve inside the piston
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- B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
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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.
Claims (7)
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
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