DE2411112C3 - Hydraulischer Spannzylinderantrieb für Blockzangen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Spannzylinderantrieb für Blockzangen mit zwei über je einen Kolben spannbaren Backenpaaren.

Bekannte hydraulisch betriebene Blockzangen weisen ein Backenpaar auf, wobei nach der deutschen Patentschrift 10 38 251 zur Erzielung einer Zangenschenkelbewegung 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 ermöglichen derartige Blockzangen ein sichereres Halten und einen gefahrloseren Blocktransport, doch ist eine deraitige 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 Betriebsstörung erhöht Außerdem ist die bekannte Vorrichtung unhandlich und groß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Spannzylinderantrieb für Blockzangen mit zwei über je einen Kolben spannbaren Backenpaaren zu schaffen, der unter Vermeidung der

ίο 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.

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 konzentrisehe 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 Flexibilität der Vorrichtung erhöht. Mit einer einzigen Öldruckverbindung können beide Backenpaare gleichzeitig bzw. nacheinander betätigt werden.

Zwar ist bereits aus dem deutschen Patent 11 25 597 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. 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 Backenpaaren 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. Dadurch ergibt sich eine vielseitige Verwendbarkeit und Anpassungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

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 eir.e kompakte und betriebssichere Ausführung, die auch alle quer zur Längsachse verlaufenden Querkräfte gut auffangen kann.

Bei einer praktischen Ausführung befindet sich in einer, der Blockzange gegenüberliegenden Zylinderendwandun <j 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. Das beim Verschieben der Kolben verdrängte OI strömt während des Spannens über die Öffnung im DoppeJspannzylinder und während des Entspannens über die Druckölöffnung nach außen.

In weiterer Ausgestaltung ist der äußere ölraum als Ringraum in der äußeren Führung ausgebildet. Da die äußere Führung nicht an allen Stellen des Doppelspann-Zylinders 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.

Bei einer anderen praktischen Ausführung sind die Zwischenhebel einerseits an den Enden der Kolbenstangen und andererseits an jeweils einem Hebelarm von um feste Achsen schwenkbaren Zangengliedern angelenkt, an deren längeren Hebelarmen Einzelbacken der Backenpaare schwenkbar angebracht sind. Zwar können auch entsprechend geformte Hebelarme der Zangenglieder 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 in Verbindung kommenden Einr:elbacken und auf ein einwandfreies Halten besonders günstig.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen hydraulischen Spannzylinderantrieb sowie eine unmittelbar daran angeordnete Blockzange und

F i g. 2 eine Stirnseitenansicht der Blockzange gemäß Fig. 1.

Ein hydraulischer Spannzylinderantrieb 10 weist einen Doppelspannzylinder 12 mit einer an einer Seite unmittelbar angeflanschten Blockzange 26 auf. Zwei rechtwinklig zueinander stehende Backenpaare 18, 20 der Blockzange 26 werden von je einer äußeren, hohlen Kolbenstange 14 und einer konzentrischen, inneren Kolbenstange 16 angetrieben, die im Spannzylinderantrieb 10 verschiebbare Kolben 34,36 aufweisen.

An seinem der Blockzange 26 abgewandten Ende ist der Doppelspannzylinder 12 von einer Zylinderendwan dung 40 verschlossen, in der sich eine Druckölöffnung 42 befindet, die zu einem nicht näher bezeichneten Zylinderraum im Inneren des Doppelspannzylinders 12 führt Dieser Zylinderraum ist einerseits vom Doppelspannzylinder 12 bzw. der Zylinderendwandung 40 und andererseits von beiden Kolben 34 und 36 begrenzt

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 äußere ist als Ringraum ausgebildet und wird von einer den Doppelspannzylinder 12 als Halterung umgebenden Führung 38 begrenzt. Beiderseits 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.

Im Anflanscbbereich 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.

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 Einzeibacken 20 verbunden.

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 Werkstück bzw. einen Block. 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.

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.

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. Über 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.

Zur Öldruckbeaufschlagung des Spannzylinderantriebs 10 kann eine einzige öldruckquelle dienen, die beispielsweise über eine Veiitilumschaltung 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.

Der dargestellte hydraulische Spannzylinderantrieb für Blockzangen mit zwei Backenpaaren ist sehr einfach und kompakt aufgebaut. Die verschiedenen Bewegungen werden mit vergleichsweise wenigen Einzelteilen ι 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

ίο 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

ίο Blocks angepaßt werden kann. Mit einer bequemen einzigen Öldrucksteuerung kann die Blockzange vom Spann- in den Endspannzustand oder umgekehrt gebracht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Spannzylinderantrieb für Blockzangen mit zwei über je einen Kolben spannbaren Backenpaaren, gekennzeichnet durch einen einzigen Doppelspannzylinder (12), in dem zwei an sich bekannte konzentrisch ineinander geführte Kolben (34, 36) angeordnet sind, die über konzentrische Kolbenstangen (14, 16) sowie über angelenkte Zwischenhebel (22, 24) getrennt mit den beiden Backenpaaren (18,20) verbunden sind, wobei die äußere Kolbenstange (14) des äußeren Kolbens (34) gleichzeitig als Zylinder des inneren Kolbens (36) dient

2. Spannzylinderantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelspannzylinder (12) um seine Längsachse drehbar gelagert und an seinem einen Ende die Blockzange (26) mit den daran angeordneten, rechtwinklig zueinander stehenden beiden Backenpaaren (18, 20) angeflanscht ist.

3. Spannzylinderantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelspannzylinder (12) in einer seinen Umfang umgebenden äußeren Führung (38) gelagert ist

4. Spannzylinderantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich in einer der Blookzange (26) gegenüberliegenden Zylinderwandung (40) eine Druckölöffnung (42) befindet, während ein Kolbenrückraum (44) über eineöffnung (46) in der äußeren Kolbenstange (14) mit einem weiteren Kolbenrückraum (48) und dieser über eine Öffnung (50) im Doppelspannzylinder (12) mit einem äußeren ölraum (52) in Verbindung stehen.

5. Spannzylinderantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere ölraum (52) als Ringraum in der äußeren Führung (38) ausgebildet ist.

6. Spannzylinderantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenhebel (22, 24) einerseits an den Enden der Kolbenstangen (14, 16) und andererseits an jeweils einem Hebelarm von um feste Achsen (28) schwenkbaren Zangengliedern (30, 32) angelenkt sind, an deren längeren Hebelarmen sich Einzelbacken der Backenpaare (18, 20) schwenkbar befinden.