-
Bezeichnung; Druckmittelbetätigte, mit Sicherheitsein-
-
richtung ausgerüstete Schnellspannvorrichtung Beschreibung: Die Erfindung
betrifft eine druckmittelbetätigte, mit Sicherheitseinrichtung ausgerüstete Schnellspannvorrichtung
für Werkstücke, die durch einen Zuführbereich eingesetzt und nach Auslösung eines
Druckmittelschalters zwischen einem Gehäuse festen und einem druckrnittelbeaufschagten
beweglichen Spannteil in einem Spannbereich eingespannt werden.
-
Bei derartigen Schnellspannvorrichtungen besteht die Gefahr, daß bei
Bedienungsfehlern Finger zwischen den Spannteilen eingeklemmt werden. Daher müssen
die Schnellspannvorrichtungen mit Sicherheitseinrichtungen ausgestattet werden,
die einen absoluten Schutz der bedienenden Person gewährleisten.
-
Für Pressen und Stanzen sind sogenannte Zweihand-Steuerungen bekannt,
bei denen sich der Stempel bzw. das Stanzwerkzeug nur senkt, wenn beide Hände der
bedienenden Person auf vorgesehenen Schaltern ruhen. Derartige Steuerungen sind
relativ teuer und auch für Schnellspannvorrichtungen nicht geeignet, da bei einem
versehentlichen Loslassen eines Schalters das Werkstück aus der Einspannung freigegeben
wird. Aus dem deutschen Patent 1 552 653 ist eine pneumatische oder hydraulische
Einspannvorrichtung bekannt, bei der das bewegliche Spannteil bis auf etwa 2 mm
vor Erreichen der Spannstellung mit Niederdruck beaufschlagt wird. Wenn sich das
bewegliche Spannteil auf 2 mm der Spannstellung genähert hat, wird durch Betätigung
eines speziell hierfür vorgesehenen Stößels von Niederdruck auf Normal- bzw. Hochdruck
umgeschaltet. Eine derartige der Sicherheit der bedienenden Person dienende Vorrichtung
hat jedoch den Nachteil, daß der Schließvorgang zwischen den Spannteilen verhältnismäßig
lange dauert und deshalb beispielsweise bei Integration einer derartigen Schnellspannvorrichtung
in eine Produktionskette
hier unnötige Verzögerungen entstehen.
Weiterhin besteht die Gefahr, daß der Schaltstößel unbeabsichtigt von Hand betätigt
wird. Außerdem kann es ferner noch zu unbeabsichtigten Funktionsstörungen kommen,
weil der Umschaltstößel in einem Bereich angeordnet ist, in dem er dem Einfluß von
Spänen und staubbindendem Kühlmittel ausgesetzt ist.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, druckmittelbetätgte Schnellspannvorrichtungen
mit Sicherheitseinrichtungen auszurüsten, die einfach, preiswert und mit geringem
technischen Aufwand aufgebaut sind, die Verletzungen beim Spannen vollkommen ausschließen
und ein schnelles Einspannen von Werkstücken zulassen.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß außer im Zuführbereich den Spannbereich
abdeckende Seitenabschirmungsteile angeordnet sind, eine den Zuführbereich abdeckende
Schwenkplatte vorgesehen ist und der Druckmittelschalter mit der Schwenkplatte derart
gekoppelt ist, daß er nur in der Verschlußstellung die Druckmittelzufuhr freigibt.
Durch die den Spannbereich seitlich abdeckenden Seitenabsciiirmungsteile wird auf
einfache Weise ein manueller Eingriff beiderseits des Zuführbereiches verhindert.
Wenn das zu,fbearbeitende Werkstück von der bedienenden Person in dem ihr zugewandten
Zuführbereich der Schnellspannvorrichtung eingesetzt und in den Spannbereich gebracht
worden ist, kann es erst fest eingespannt werden, wenn die Hände der bedienenden
Person
aus dem Spannbereich und aus dem Zuführbereich zurückgezogen
sind und die Schwenkplatte vor den Zuführbereich geschwenkt worden ist. Durch die
Kupplung der Schwenkplatte mit dem Druckmittelschalter wird erst in der Verschlußstellung
der Schwenkplatte die Druckmittelzufuhr freigegeben und das Einspannen des Werkstückes
erfolgt schnell und für die Bedienungsperson gefahrlos. Diese einfache Sicherheitseinrichtung
hat weiterhin den Vorteil, daß von der bedienenden Person während des Bearbeitungsvorgangs
keine Schalter zur Aufrechterhaltung der Einspannung des Werkstückes betätigt zu
werden brauchen. Außerdem kann bei Verwendung der erfindungsgemäßen Schnellspannvorrichtung
in Werkzeugmaschinen die Arbeitskapazität der bedienenden Person während des Bearbeitungsvorgangs
des eingespannten Werkzeugs auf andere Weise genutzt werden. Hierdurch bietet die
vorliegende Erfindung auch in wirtschaftlicher Hinsicht Vorteile.
-
Die Achse, um die die den Zuführbereich abdeckende Schwenkplatte schwenkbar
ist, kann beliebig im Randbereich des Zuführbereichs liegen. So ist beispielsweise
eine Schwenkplattenanordnung möglich, bei der die Schwenkklappe um eine Achse parallel
zur vorderen oberen Gehäusekante oder parallel zu einer der vertikalen vorderen
Seitenkanten des Gehäuses verläuft. In diesen Fällen würde die Schwenkplatte in
Richtung der bedienenden Person hin aufgeschwenkt werden müssen und es wären insbesondere
bei einer seitlichen oder oberen
Anordnung des Schwenkgelenks Gelenkhalter
erforderlich.
-
Wenn die Schwenkplatte um eine zur vorderen Gehäuseseite senkrechte
Achse schwenkbar ist und im Bereich eines Seitenabschirmungsteils verläuft, sind
keine zusätzlichen Gelenkhalter erforderlich. Die Schwenkplatte kann seitlich verschwenkt
werden und erleichtert hierdurch das Zuführen von Werkstücken, da zwischen bedieiiender
Person und der Schnellspannvorrichtung kein Kaum für die Verschwenkung der Schwenkplatte
benötigt wird und die bedienende Person daher in unmittelbarer Nähe des Zuführbereichs
bleiben kann.
-
Die funktionelle Kupplung zwischen Schwenkplatte und Druckmittelschalter
kann elektrisch oder mechanisch erfolgen.
-
Besonders einfach und preiswert geschieht dies dadurch, daß die Schwenkplatte
drehfest mit einem in dem Gehäuse der Schnellspannvorrichtung drehbar geführten
Wellenzapfen verbunden ist, und der Wellenzapfen mit einem f?adialbetätigungsteil
für den Druckmittelschalter versehen ist. Als radiales Betätigungsteil können dabei
Profilierungen und/oder zusätzliche Schalthebel an dem Wellenzapfen vorgesehen sein,
die direkt oder indirekt, beispielsweise mittels eines Hebelgestänges zur Betätigung
des Druckmittelschalters dienen.
-
Wenn das Betätigungsteil als ein unmittelbar auf den Druckmittelschalter
wirkender Nocken ausgelegt ist, ist einerseits eine direkte Kupplung mit dem Druckmittelschalter
vorhanden und andererseits eine einfache und sichere Druckmittelschalterbetätigung
gewährleistet.
-
Wenn der Druckmittelschalter außerdem verdeckt im Gehäuse der Schnellspannvorrichtung
angeordnet ist, wird auf einfache Weise ein Schutz gegen unbeabsichtigte Funktionsstörungen,
beispielsweise durch Späne, erzielt.
-
Die Freigabe der Druckmittelzufuhr kann indirekt dadurch erfolgen,
daß der Druckmittelschalter als elektrischer Schalter ausgebildet ist, der beispielsweise
eine Druckmittelquelle oder ein elektrisches Schaltventil einschaltet. Der Druckmittelschalter
kann aber auch direkt als Schaltventil ausgebildet sein.
-
Zur Bedienung der Schwenkplatte kann auf der der Drehachse gegenüberliegenden
Seite eine Handhabe, beispielsweise in Form eines Kugelknopfes, vorgesehen sein.
Zur Begrenzung der Schwenkbewegung der Schwenkplatte ist weiterhin ein Anschlag
sinnvoll, der im Bereich der Handhabe angeordnet sein kann.
-
Die Schwenkplatte kann aus Metall gefertigt sein. Wenn sie aus einem
durchsichtigen Werkstoff besteht, kann die bedienende Person den Einspannvorgang
kontrollieren, und aufgrund des geringeren Gewichtes, wenn beispielsweise Polyacrylglas
verwendet wird, ist ein leichteres Verschwenken der Schwenkplatte möglich. Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind auch in den anderen Ansprüchen
und dem nachfolgenden Beschreibungsteil enthalten.
-
Es zeigen: Fig. 1 Eine Vorderansicht auf ein Ausführungsbeispiel einer
druckmittelbetätigten, mit Sicherheitseinrichtung ausgerüsteten Schnellspannvorrichtung
gemäß der Erfindung, wobei zur Vereinfachung Einzelheiten der Druckmittelbetätigung
sowie Leitungsanschlüsse weggelassen sind und die hinter der geschlossenen Schwenkplatte
liegenden Teile gestrichelt dargestellt sind; Fig. 2 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1 und Fig. 3 einen Vertikalschnitt entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig.
2.
-
Die in den Fig. 1 - 3 dargestellte druckmittelbetätigte und mit Sicherheitseinrichtung
ausgerüstete Schnellspannvorrichtung 10 setzt sich aus einem Gehäuse 12, in dem
das feste Spannteil 13 befestigt ist und dem beweglichen Spannteil 15 zusammen.
Das Gehäuse 12 ist quaderförmig ausgebildet und mit seiner Unterseite an einer Sockelplatte
16 befestigt. Wie insbesondere Fig. 2 zu entnehmen ist, ragt die Sockelplatte 16
über die Außenkonturen des Gehäuses 12 und weist an den seitlichen hervorstehenden
Teilen 17 und 18 Ausnehmungen 19 und 20 zur Befestigung der Schnellspannvorrichtung
auf. In der Draufsicht nach Fig. 2 gehen sowohl
die Hinterkante
22 als auch die Vorderkante 23 in die rechtwinklig zu ihnen verlaufender Seitenkanten
24 und 25 in den Eckbereichen unter einem Winkel von etwa 450 über.
-
Der bewegliche Spannteil 15 erstreckt sich oberhalb des festen Spannteils
13 traversenartig über die Stirnflächen der zylinderförmigen Spannelemente 27 und
28. Das bewegliche Spannteil 15 wird von einer rechteckförmigen Platte gebildet,
deren Eckbereiche unter 45 abgeschnitten sind. Das bewegliche Spannteil 15 ist mit
den Spannelementen 28 und 29 fest verbunden und kann von diesen in den in Fig. 1
durch Pfeile angedeuteten Richtungen vertikal bewegt werden. Der Spannbereich 30
für ein Werkstück befindet sich zwischen dem festen Spannteil 13 und dem beweglichen
Spannteil 15.(s.Fig.3).
-
Oberhalb der Seitenkante 24 der Sockelplatte 16 ist ein den Spannbereich
30 abdeckendes Seitenabschirmungsteil 31 über eine Zwischenplatte 32 mit dem Gehäuse
12 in nicht dargestellter Weise demontierbar befestigt. Das Seitenabschirmungsteil
34 ist oberhalb der Seitenkante 25 der Sockelplatte 16 über eine Zwischenplatte
35 in gleicher Weise am Gehäuse 12 befestigt.
-
Der Zuführbereich 37, durch den das Werkstück in den Spannbereich
eingebracht wird, schließt sich an den Spannbereich 30 in Richtung auf die der bedienenden
Person zugewandten Vorderseite 38 des Gehäuses 12 an. Die Schwenkplatte 40 ist in
Fig.
1 und 2 in einer Stellung dargestellt, in der sie den Zugang zwnZufährbereich y
von der Votderseite 38 des Gehäuses 12 abdeckt. Die Schwenkplatte ist um eine zur
vorderen Gehäuseseite 38 senkrechte Achse 41 schwenkbar, wobei die Schwenkachse
43 in der linken unteren Hälfte der Schwenkplatte 40 im Bereich des Seitenabschirmungsteils
34 verläuft.
-
Die Schwenkplatte 40 ist drehfest mit einem in dem Gehäuse 12 der
Schrlelispannvorrichtung 10 drehbar geführten Wellenzapfen 42 verbunden. Der Druckmittclschalter
44 ist unterhalb der Achse 41 im Gehäuse 12 der Schnellspannvorrichtung 10 derart
angeordnet, daß der Betätigungsstößel 45 senkrecht auf die Achse 41 weist. Zur Vereinfachung
sind in Fig. 3 schaltungstechnische Einzelheiten weggelassen worden und der Druckmittelschaiter
44 ist nur symbolisch als rechteckigerKasten dargestellt. Durch die verdeckte Anordnung
im Gehäuse 12 ist der Druckmittelschalter 44 gegen äußere Einflüsse geschützt.
-
An den Wellenzapfen 42 ist ein Nocken 46 als radiales Betätigungsteil
angeformt, der bei einer Drehung des Wellenzapfens in Kontakt mit dem Betätigungsstößel
45 kommt und diesen bei weiterer Drehung des Wellenzapfens in den Druckmittelschalter
44 eindrückt. In Fig. 3 ist die Einschaltstellung des Druckmittelschalters 44 dargestellt,
die dann erreicht wird, wenn die mit dem Wellenzapfen
42 drehfest
verbundene Schwenkplatte 40 in der in Fig. 1 und 2 dargestellten Verschlußstellung
ist.
-
Der Druckmittelschalter 44 kann dabei mit seinem Betätigungsstößel
45 als ein elektrischer Schalter ausgebildet sein, der eine Druckmittelquelle oder
ein Schaltventil auslöst. Andererseits ist aber auch eine direkte Ausbildung als
Schaltventil möglich.
-
Auf der der Drehachse 41 gegenüberliegenden Seite der Schwenkplatte
40 ist eine als Kugelknopf ausgebildete Handhabe 48 mit einem Bolzen 49 an der Schwenkplatte
befestigt. Der Bolzen 49 ist auf der der Handhabe 48 abgewandten Seite der Schwenkplatte
40 fast bis zur Vorderseite 38 des Gehäuses 12 verlängert und kommt hier in der
Verschlußstellung der Schwenkplatte 40 zur Auflage auf einem am Gehäuse 12 befestigten
Anschlag 50. Hierdurch wird eine stabile Lage der Schwenkplatte 40 in der Verschlußstellung
gewährleistet.
-
Zur Bearbeitung eines Werkstückes wird dieses von der bedienenden
Person durch den zunächst zugänglichen Zuführbereich 37 in den Spannbereich 30 eingeführt
und in die für die Bearbeitung erforderliche Stellung gebracht. Danach braucht die
aus durchsichtigem Werkstoff bestehende Schwenkplatte 40 nur noch an der Handhabe
48 erfasst und um die Achse 41 in Richtung auf die Verschlußstellung geschwenkt
werden. Aufgrund der Durchsichtigkeit der Schwenkplatte 40
kann
auch während des Schwenkens die Lage des zu bearbeitenden Werkstückes kontrolliert
werden. Kurz vor Erreichen der Verschlußstellung gelangt der Nocken 46, der am Wellenzapfen
42 gebildet ist, aufgrund der drehfesten Verbindung der Schwenkplatte 40 mit dem
Wellenzapfen 42 in Kontakt mit dem Betätigungsstößel 45 des Druckmittelschalters
44 und drückt diesen bei Erreichen der Verschlußstellung in die Auslösestellung,
bei der die Druckmittelzufuhr für das bewegliche Spannteil 15 freigegeben wird.
Die Spannelemente 27 und 28 ziehen das bewegliche Spannteil 15 nun bis zum Erreichen
einer hinreichenden durch einen bestimmten Druckmittelgrenzdruck bestimmten Einspannkraft
in Richtung auf das feste Spannteil 13. Die Bearbeitung des Werkstückes kann nun
erfolgen, ohne daß die Gefahr besteht, daß Späne od. dgl.
-
in den Bereich des Druckmittelschalters 44 gelangen, da dieser verdeckt
im Gehäuse 12 angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Schnellspannvorrichtung kann
vorteilhaft zum Bohren von Werkstücken benutzt werden. Dafür ist das abnehmbare,
auf den Spannelementen 27 und 28 befestigte Spannteil 15 als Bohrlehre ausgebildet,
in welche Bohrerführungsbüchsen 43 in entsprechender Anordnung eingesetzt sind.
Der Bohrvorschub kann nach Verschwenken der Schwenkplatte 40 in die Verschlußstellung
und Spannen des Werstückes automatisch oder auch von Hand erfolgen. Während des
Bearbeitungsvorganges kann die bedienende Person entweder das Bearbeiten
des
Werkstückes durch die durchsichtige Schwenkplatte 40 kontrollieren oder beispielsweise
bei automatisch arbeitenden Werkzeugmaschinen andere Tätigkeiten verrichten. Nach
Beendigung der Bearbeitung des Werkstück kann dieses auf einfache Weise entnommen
werden, wenn die Schwenkplatte 40vom Anschlag 50 weg so weit verschwenkt ist, bis
der Zuführbereich 37 zugänglich ist. Bei dieser Rückbewegung der Schwenkplatte gibt
der Nocken 46 den Betätigungsstößel 45 des Druckmittelschalters 44 wieder frei,
was eine Lösung der Einspannung des Werkstückes zur Folge hat. Die Vorteile der
vorliegenden Erfindung bestehen also einerseits in einer absolut unfallsicheren
Bedienung der mit hohen Druckkräften arbeitenden Schnellspannvorrichtung, da die
Schnellspannvorrichtung von festen SeitenabschirmungsteiJen 31 und 34 und von einer
den Zuführbereich 37 abschirmenden Schwenkplatte 40 abgedeckt ist. Der dem Zuführbereich
37 gegenüberliegende Bereich wird im allgemeinen von den das Werkstück bearbeitenden
Maschinen verschlossen. Neben diesen der Sicherheit dienenden Abschirmungsmaßnahmen
stellt die mit dem Verschwenken der Schwenkplatte 40 die Verschlußstellung erzeugende
Auslösung des Druckmittelschalters eine wirkungsvolle und mit geringem technischen
Aufwand arbeitende Sicherheitseinrichtung dar, die ein problemloses, schnelles und
bequemes Einspannen von Werkstücken ermöglicht.
-
L e e r s e i t e