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"Hydraulischer Spannungszylinderantrieb für Blockzangen" Die Erfindung
betrifft einen hydraulischen Spynnzylinderantrieb für Blockzangen mit zwei über
Je einen Kolben spannbaren Backenpaaren.
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Bekannte hydraulisch bertiebene Blockzangen weisen ein Backenpaar
auf, wobei nach der deutschen Patentschrift 1 038 251 Erzielung einer Zengenschenkelbewegung
ein Hydraulikzylinder verwendet wird, der über seine Kolbenstange kraftschlüssig
mit den Zangenschenkeln verbunden ist. Ferner sind hydraulisch betätigte Blockzangen
mit zwei Backenpaaren bekannt, die jeweils durch zwei getrennte Zylinder betätigt
werden. Zwar ermaglichen derartige Blockzangen ein sichereres Halten und eine gefahrloseren
Blocktransport, doch ist eine derartige Vorrichtung vergleichsweise aufwendig und
kompliziert, was sowohl hinsichtlich der Steuerungs- als auch der Antriebsseite
gilt. Die beiden Backenpaare müssen über komplizierte Gestänge mit den unterschiedlichen
Antriebszylindern verbunden werden, wodurch sich die Gefahr einer Betriebsstörungen
erhöht Außerdem ist die bekannte Vorrichtung unhandlich und groß.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen
Spannzylinderantrieb für Blockzangen mit zwei über äe einen Kolben spannbaren Backenpalren
zu schaffen, der unter Vermeidung der geschilderten Nachteile äußerst einfach sowie
kompakt aufgebaut ist und einen sicheren, wirkungsvollen Betrieb der Blockzange
gewährleistet. Der Spannzylinderantrieb soll nur relativ wenige Teile erfordern
und vergleichsweise preiswert sein.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein hydraulischer Spannzylinderantrieb
vorgeschlagen, der gekennzeichnet ist durch einen einzigen Doppelspannzylinder,
in dem zwei an sich bekannte konzentrisch ineinander geführte Kolben angeordnet
sind, die über konzentrische Kolbenstangen sowie über angelenkte Zwischenhebel getrennt
mit den beiden Backenpaaren der Blockzange verbunden sind, wobei die äußere Kolbenstange
des äußeren Kolbens gleichzeitig als Zylinder des inneren Kolbens dient. Ein derartiger
Spannzylinderantrieb ist sehr kompakt, robust sowie zuverlässig und äußerst zweckmäßig
zu handhaben. Da jedem der Kolben nur eines der Backenpaare zugeordnet ist, können
diese unabhängig voneinander verstellt werden, was die Flevibilität der Vorrichtung
erhöht. Mit einer einzigen Oldruckverbindung können beide Backenpaare gleichzeitig
bzw. nacheinander betätigt werden.
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Zwar ist bereits aus dem deutschen Patent 1 125 597 ein hydraulischer
Antrieb für eine Blockzange mit einem Backenpaar bekannt, bei dem in einem Spannzylinder
zwei konzentrisch ineinander geführte Kolben angeordnet
sind. Diese
Anordnung dient jedoch einem völlig anderen Zweck und soll es ermöglichen, daß eine
einzige, vom inneren Kolben zur Blockzange herausgeführte Kolbenstange -mit unterschiedlichen
Kräften beaufschlagt werden kann, je nachdem, ob der Öldruck auf eine grössere oder
kleinere Kolbenfläche auftrifft. Solange keine maßgeblichen Spannkräfte auftreten,
kann die Kolbenstange ausschließlich unter Bewegung des inneren, kleinflächigen
Kolbens bewegt werden, und erst beim Auftreten großer Spannkräfte werden beide konzentrische
Kolben mit einer großen Kolbenangriffsfläche beaufschlagt.
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Der zweite, äußere Kolben dient somit lediglich der Veränderung der
wirksamen Kolbenangriffsfläche und hat nichts mit einem eigenen Kolbenantrieb im
Sinne der Erfindung zu tun Der -erfindungsgemäße Doppelspannzylinder ist vorzugsweise
um seine Längsachse drehbar gelagert wobei an seinem einen Ende die Blockzange mit
den daran angeordneten, rechtwinklig zueinander stehenden beiden Bakkenpaaren angeflanscht
ist. Dies ermöglicht in einfacher Weise ein gleichzeitiges Drehen des Doppelspannzylinders
und der Blockzange um eine gemeinsame Längsachse. Die rechtwinklige Anordnung der
Backenpaare eignet sich besonders zum Erfassen von Rechteckprofilen, die wegen der
gesonderten Verstellbarkeit der beiden Backenpaare kein bestimmtes Verhältnis zwischen
den Höhen und Breitenabmessungen aufzuweisen'brauchen.
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Dadurch ergibt sich eine vielseitige Verwendbarkeit und Anpassungsfähigkeit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Ferner ist es sehr zweckmäßig, wenn der Doppelspannzylinder in einer
seinen Umfang umgebenden äußeren Führung gelagert ist. Abgesehen von anderen Lagerungsmöglichkeiten,
beispielsweise durch drehbares Befestigen des Doppelspannzylinders an seiner der
Blockzange abgewandten Stirnseite, ist diese Lagerung besonders günstig im Hinblick
auf eine kompakte und betriebssichere Ausführung, die auch alle quer zur Längsachse
verlaufenden Querkräfte gut auffangen kann.
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Bei einer praktischen Ausführung befindet sich in einer, der Blockzange
gegenüber liegenden Zylinderendwandung eine Druckölöffnung, während ein Kolbenrückraum
über eine Öffnung in der äußeren Kolbenstange mit einem weiteren Kolbenrückraum
und dieser über eine Öffnung im Doppelspannzylinder mit einem äußeren Ölraum in
Verbindung steht. Auf diese Weise führt eine Ölbeaufschlagung der Druckölöffnung
zu einem Verspannen der Blockzange und eine Ölbeaufschlagung der Öffnung im Doppelspannzylinder
zu einem Öffnen der Blockzange.
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Das beim Verschieben der Kolben verdrängte Öl strömt während des Spannens
über die Öffnung im Doppelspannzylinder und während des Entspannens über die Druckölöffnung
nach außen.
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In weiterer Ausgestaltung ist der äußere Ölraum als Ringraum in der
äußeren Führung ausgebildet. Da die äußere Führung nicht an allen Stellen des Doppelspannzylinders
anzuliegen braucht, was insbesondere für den Mittenbereich der Führung gilt, kann
sie gleichzeitig mit einem Ringraum versehen sein, der den mit der Öffnung im Doppelspannzylinder
verbundenen äußeren Ölraum
bildet, Dieser Ringraum steht zweckmäßigerweise
über einen durch die äußere Führung geführten Verbindungskanal mit einer schaltbaren
Druckölquelle in Verbindung, um schnell ein Entspannen der Blockzange unter einem
Drucköleinfluß zu ermöglichen.
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Bei einer anderen praktischen Ausführung sind die Zwischenhebel einerseitz
an dem Enden der Kolbenstangen und andererseits an jeweils einem Hebelarm von um
feste Achsen schwenkbaren Zengengliedern angelenkt, an deren längeren Hebelarmen
Einzelbacken der Backenpaare schwenkbar angebracht sind. Zwar können auch entsprechend
geformte Hebelarme der Zangenglueder unmittelbar mit den Kolbenstangen schwenkbar
verbunden und/oder die Einzelbacken fest an den Zangengliedern angebracht sein,
doch ist die vorgeschlagene Ausführung im Hinblick auf eine günstige Bewegungsübertragung
und umsetzung, auf eine mögliche Austauschbarkeit der unmittelbar mit den Blöcken
on Verbindung kommenden Einzelbacken und auf ein einwandfreies Halten besonders
günstig.
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Die Erfindung wird nachfolgend aiüiand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine
Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen hydraulischen Spannzylinderantrieb sowie
eine unmittelbar daren angeordnete Blockzange und Fig. 2 eine Stirnseitenansicht
der Blockmenge gemäß Fig. 1
Ein hydraulischer Spannzylinderantrieb
10 weist einen Doppelstannzylinder 12 mit einer an einer Seite unmittelbar angeflachten
Blockzange 25 auf. Zwei rechtwinklig zueinander stehende Backenpaare 16, 20, der
Blockzange 26 werden von einer äußeren, hohlen Kolbenstange 14 und einer konzentrischen,
inneren Kolbenstange 16 angetrieben, die im Spannzylinderantrieb 10 verschiebbare
Kolben 34, 36 aufweisen.
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An seine:r der Blockzange 26 abgewandten Ende ist der Doppelspannzylinder
12 von einer Zylinderandwandlung 40 verschlossen, in der eine Druckölöffnung 42
befindet, die zu eines nicht näher bezeichneten Zylin derraum im Inneren des Doppelspannzylinders
12 führt.
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Dieser Zylinderraum ist einerseits vom Doppelspannzylinder 12 bzw.
der Zylinderendwandung 40 und andererseits von beiden Kolben 34 und 36 begrenzt.
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Die äußere Kolbenstange 14 bildet gleichzeitig den Zylinder für den
inneren Kolben 36, wobei sich im Bereich der inneren Kolbenstange 16 hinter dem
inneren Kolben 36 ein erster Kolbenrückraum 44 befindet, der über eine Öffnung 46
in der äußeren Kolbenstange 14 mit einem zweiten Kolbenrückraum 48 in Verbindung
steht, welcher sich hinter dem äußeren Kolben 34 und zwischen der äußeren Kolbenstange
14 und dem Doppelspannzylinder 12 befindet. Dieser zweite Kolbenrückraum 48 ist
seinerseits über eine Öffnung 50 im Doppelspannzylinder 12 mit einem äußeren Ölraum
52 verbunden. Der auf3ere ist als Ringraum ausgebildet und wird von einer den Doppelspannzylinder
12 als Halterung umgebenden Führung 38 begrenzt. Beiderseite des Öl- bzw. Ringraumes
52 bildet
die Führung 38 einen öldichten Abschluß, wobei ein oder
mehrere nicht dargestellte Verbindungskanäle zu einer Ölentlastung und einem Ölanschluß
führen.
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Im Anflanschbereich der Blockzange 26 sind die ersten und zweiten
Kolbenrückräume 44, 48 durch nicht näher bezeichnete Dichtungen abgeschlossen, die
einen Ölaustritt in Richtung zur Blockzange unterbinden, jedoch eine relative Längsverschiebung
der Kolbenstangen 14, 16 zulassen.
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Die äußere Kolbenstange 14 ist an ihrer Vorderseite an zwei diametral
gegenüberliegenden Zwischenhebeln 22 angelenkt, die jeweils mit kürzeren Hebelarmen
von diametral gegenüberliegenden Zangengliedern 30 schwenkbar verbunden sind. Die
Zangenglieder sind um feste Achsen 28 der Blockzange 26 drehbar gelagert und tragen
an den freien Enden ihrer längeren Hebelarme schwenkbar befestigte Einzelbacken
18. In entsprechender Weise ist das vordere Ende der inneren Kolbenstange 16 über
diametral gegenüberliegende Zwischenhebel 24, die gegenüber den Zwischenhebeln 22
um 90 Grad gedreht sind, sowie über entsprechende Zangenglieder 32 mit Einzelbakken
20 verbunden.
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Im Betrieb wird zunächst Drucköl über die Druckölöffnung 42 in den
vor den Kolben 34, 36 liegenden Zylinderraum geführt. Dadurch bewegen sich beide
Kolben 34, 36 und Kolbenstangen 14, 16 gleichmäßig miteinander, und zwar unter Spannannäherung
der Blockzange 26 an ein nicht dargestelltes Werkstuck bzw. einen Block.
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Die gleichmäßige gemeinsame Bewegung setzt sich fort, bis das mit
der äußeren Kolbenstange 14 bewegungsmäßig verbundene Backenpaar 18 am Block anliegt.
Dadurch
bleibt der äußere Kolben 34 stehen, und nur der innere Kolben
36 wird gleichsinnig weiterbewegt, bis auch das seiner Kolbenstange 16 zugeordnete
Backenpaar 20 nach einem Preßverschwenken der Zangenglieder 32 am Block anliegt.
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Das bei der Spannbewegung von den Kolben 34, 36 aus den Kolbenrückräumen
44, 48 verdrängte Öl kann über die Öffnungen 46 sowie 50 in den äußeren Ölraum 52
gelangen und von dort gegebenenfalls weitergeführt werden.
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Beim Öffnen bzw. Entspannen der Blockzange 26 erfolgt ein umgekehrter
Ölfluß in der Weise, daß das Drucköl zum äußeren Ringraum 52 bzw. zur Öffnung 50
im Doppelspannzylinder 12 geleitet wird. Uber diese gelangt das Drucköl in den zweiten
Kolbenrückraum 48 sowie über die Öffnung 46 in den ersten Kolbenrückraum 44, so
daß beide Kolben 34, 36 durch Druckbeaufschlagung ihrer Rückflächen in ihre Ausgangsstellung
zurückbewegt werden. Gleichzeitig öffnen dabei die mitbewegten Kolbenstangen 14,
16 über die Zwischenhebel 22, 24 und die verschwenkten Zangenglieder 30, 32 die
im Spannzustand am Block anliegenden Backenpaare 18, 20.
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Zur Öldruckbeaufschlagung des Spannzylinderantriebs 10 kann eine einzige
Öldruckquelle dienen, die beispielsweise über eine Ventilumschaltung wahlweise an
die Druckölöffnung 42 oder die Öffnung 50 im Doppelspannzylinder 12 angeschlossen
wird. Die jeweils stromabwärts gelegene Öffnung 42 oder 50 kann ebenfalls mit einer
Ventilumschaltung mit einem Entlastungsraum verbunden sein. Beide Ventilumschaltungen
sind gegebenenfalls mit einem einzigen Mehrwegeventil erzielbar.
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Der dargestellte hydraulische Spannzylinderantrieb für Blockzangen
mit zwei Backenpaaren ist sehr einfach und kompakt aufgebaut. Die verschiedenen
Bewegungen werden mit vergleichsweise wenigen Einzelteilen erzielt, die übersichtlich
angeordnet und daher leicht zu warten sind. Zu diesem Zweck kann beispielsweise
die Blockzange 26 vom Spannzylinderantrieb 10 abgeflanscht und zusammen mit den
Kolbenstangen 14, 16 und den Kolben 34, 36 aus dem Doppelspannzylinder 12 herausgezogen
werden. Die relativ kleine Blockzange ermöglicht das Erfassen von Blöcken mit praktisch
unbegrenztem Seitenverhältnis, wobei jederzeit die Lage der rechtwinklig angeordneten
Backenpaare durch Drehen um die Längsachse der Position des Blocks angepaßt werden
kann. Mit einer bequemen einzigen Öldrucksteuerung kann die Blockzange vom Spann-
in den Endspannzustand oder umgekehrt gebracht werden.