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Schnellspannvorrichtung mit konischer Aufspannfläche
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnellspannvorrichtung mit konischer
Aufspannfläche und einer Verspannung durch Axialverschiebung der Spannzange unter
Einwirkung einer Kraft, so daß die geschlitzte Spannzange das eingeführte Werkstück
festsetzt.
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Die bekannten Einrichtungen arbeiten mit Spannzangen, deren äussere
Fläche im Spannkopf leicht konisch ausgeführt ist und die zum Festsetzen des Werkstückes
längsgerichtete Schlitze aufweisen. Wird nach Einführen des Werkstückes die Spannzange
durch eine einwirkende Kraft in den Konus hineingezogen, sodrücken sich ihre zylindrischen
Innenflächen fest gegen das eingeführte Werkstück und halten dieses.
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Die einwirkenden Kräfte können hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch
sein. In der Regel wird die Kraft während des Arbeitsvorganges aufrechterhalten,
und das Lösen der Spannzange erfolgt durch Aufheben der Kraft. Da der Keilwinkel
des Konus, in den die Spannzange hineingezogen wird, zur Aufbringung der erforderlichen
Kraft zwecks Festsetzung des Werkstücks sehr flach zu halten ist, tritt zwischen
Spannzange und der sie umgebende Büchse im Konusbereich eine Selbsthemmung ein.
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Diese Selbsthemmung wird durch Trockenlauf und Staub noch unterstützt,
so daß nach Fortfall der auf die Spannzange einwirkenden Kraft, das Lösen der Spannzange
nicht von selbst erfolgt. Es sind dann Hilfsmittel erforderlich, die in der Regel
in Form von Federkräften ein Zurückholen der Spa#n zange bewirken sollen. Je nach
Verschmutzungsgrad ist dieses
Rückholen nicht sichergestellt, was
in der Praxis dazu führt, daß durch Hammerschläge auf die Spannzange das Freisetzen
des Werkstückes erzwungen wird.
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Hier setzt die Erfindung ein und es ist Aufgabe der Erfindung, eine
Vorrichtung zu schaffen, die nach Aufhebung der zum Festhalten des Werkstückes auf
die Spannzange einwirkenden Kraft die Spannzange so freigibt, daß das Werkstück
entnommen werden kann.
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Erfindungsgemäß geschieht das durch die in den Ansprüchen enthaltenen
kennzeichnenden Merkmale.
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In der Zeichnung ist eine Lösung der Erfindung näher erläutert.
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Die Fig. zeigt einen Teil der Spannzangenvorrichtung. Die Spannzange
2 ist im innern zylindrisch ausgeführt und dient in diesem Fall zur Aufnahme von
Stangen oder Rohren. Die Spannzange ist mit Längsschlitzen 7 versehen, um so ein
Zusammendrücken des Spannzangenkopfes zu ermöglichen. Am unteren Ende besitzt die
Spannzange ein Gewinde 3, das insbesondere dazu dient, um eine Kraft an die Spannzange
anzulenken, die zur Axialverschiebung der Spannzange dient. Die Spannzange ist in
einem Gehäuse geführt, dessen Büchse 4 zur Festsetzung der Vorrichtung dient. Die
Spannzange hat im Kopfbereich außen eine konisch verlaufende Aufspannfläche 9, deren
Keilwinkel relativ flach verläuft und damit im Selbsthemmungsbereich liegt. Die
Büchse 4 dagegen besitzt eine konisch verlaufende Aufspannfläche 10, deren Keilwinkel
so gestaltet ist, daß er außerhalb des Selbsthemmungsbereiches liegt.
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Zwischen diesen beiden Aufspannflächen ist der konische Ring 6
eingefügt,
dessen konische Innenfläche genau der Aufspannfläche 9 der Spannzange angepaßt ist
und dessen konische Außenfläche genau der Aufspannfläche 10 der Büchse 4 angepaßt
ist. Das bedeutet, daß dieser konische Ring den Ausgleich zwischen den unterschiedlichen
Keilwinkeln der Aufspannflächen 9 und 10 schafft. Der konische Ring 6 ist gehärtet
und mit einem Schlitz versehen, wodurch der Ring elastisch wird.
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Um zu verhindern, daß der konische Ring 6 aus der Büchse 4 herausfallen
kann, ist die Büchse 4 mit einer Nase 5 versehen, hinter die der konische Ring federnd
eingerastet wird und damit fixiert ist. Der konische Ring 6 kann durch eine nicht
näher dargestellte Verdrehungssicherung 8 in seiner Lage gegenüber der Büchse 4
festgesetzt werden. Diese Verdehungssicherung kann beispielsweise eine Madenschraube,
ein Stift oder ein Nocken sein.
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Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das zu bearbeitende Werkstück
wird in den Zylinder der Spannzange 2 eingefügt, dann wird mittels einer Kraft,
bei spielsweise durch einfach wirkende Hydraulikzylinder, die Spannzange 2 in der
angegebenen Pfeilrichtung axial verschoben.
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Die Spannzange gleitet innerhalb des Konus abwärts, die Aufspannfläche
9 wird dadurch belastet und über den Ring 6 wird der Druck auf die Aufspannfläche
10 weitergegeben. Der Spannzangenkopf wird nunmehr gegen das eingeführte Werkstück
gedrückt und hält dieses fest.
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Der konische Ring 6 hat hinsichtlich der Aufspannfläche 10 nur einen
sehr geringen Spielraum zum Gleiten, so daß die
eigentliche Gleitbewegung
bei der Axialverschiebung der Spannzange über die Aufspannfläche 9 vollzogen wird.Dadurch
tritt eine gewisse Selbsthemmung für die axialverschobene Spannzange ein. Soll das
Werkstück wieder gelöst werden, so wird die Kraft, die zur Axialverschiebung führte,
aufgehoben und durch nicht näher dargestellte Federn, beispielsweise im Hydraulikzylinder,
eine Kraft entgegengesetzter Richtung auf die Spannzange ausgeübt, so daß diese
eine Axialverschiebung entgegengesetzt der Pfeilrichtung erfährt.
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Da der konische Ring 6 mit seiner äußeren Aufspannfläche 10 außerhalb
des Selbsthemmungsbereiches liegt, wird er nunmehr um den ihm zur Verfügung stehenden
kleinen Spielraum nach oben aus dem Konus heraus verschoben. Dieser kleine Spielraum
reicht aus, um ihn von der Spannzange zu lösen, da er durch einen Schlitz geteilt
federnd nach außen geht. Die Spannzange wird damit in der Auspannfläche 9 frei,
fährt aus dem Gehäuse heraus und das Werkstück kann entnommen werden.