DE3528337A1

DE3528337A1 - Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE3528337A1
Application number: DE19853528337
Authority: DE
Inventors: Eugen Rapp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-08-07
Filing date: 1985-08-07
Publication date: 1987-02-19
Also published as: DE3528337C2

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Spannvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige Spannvorrich tungen werden bei der Fertigung, insbesondere bei der Blechverarbeitung eingesetzt und müssen außer einem ein fachen Aufbau Spanneigenschaften aufweisen, die auch nach längerem Einsatz, also nach einer gewissen Abnut zung oder aber bei Einspannung über eine gewisse Dauer noch in ausreichendem Maße vorhanden sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-PS 12 68 074) ist der Stößelschlitz sowie der Führungs schlitz geradlinig ausgebildet, so daß der Rollennocken erst in seiner tatsächlichen Endlage die erforderliche Spannkraft aufbringt und außerdem zur Erhaltung der Spannkraft konstant in dieser Endlage gehalten werden muß. Sobald die am Rollennocken angreifende, in Spann richtung wirkende Verschiebekraft nachläßt, öffnet sich die Spannvorrichtung selbsttätig. Außer diesem Nachteil der mangelnden Selbsthemmung besteht ein weiterer Nach teil darin, daß das Verhältnis zwischen Rollennockenweg und Hebellängen beim Öffnungsvorgang sehr ungünstig ist, da zu Beginn der Öffnungsbewegung ein kurzer Weg des Rol lennockens eine große Schwenkbewegung des Spannbügels mit hoher Beschleunigung bewirkt, wohingegen im weiteren Schwenkverlauf, nachdem der Spannbügel bereits beschleu nigt ist, diese Massenbewegung nicht weiter genutzt wird, sondern die Drehbewegung des Spannbügels verlangsamt wird.

Bei einer anderen bekannten Spannvorrichtung (DE-PS 22 22 686) wird die Selbsthemmung über eine Kniehebel übertragung erzielt mit dem Nachteil, daß ein Hauptspann punkt entweder überfahren oder genau eingehalten werden muß. Sobald aufgrund des betrieblichen Einsatzes der damit gegebene Abrieb und dadurch das Toleranzspiel zunimmt, nimmt nachteiligerweise auch die Spannkraft progressiv ab. Zudem ist der Schwenkwinkel des Spannbügels unzurei chend klein.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung mit den kennzeich nenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß beim Verschieben des Rollennockens im Stö ßelschlitz und/oder Führungsschlitz beim Spannvorgang der Bereich höchster Spannkraft asymptotisch angefahren wird und daß dann bei Erreichen dieser Spannkraft diese über einen bestimmten Verschiebebereich des Rollennockens wirk sam bleibt. In diesem Verschiebebereich verlaufen der Stö ßelschlitz und der Führungsschlitz in etwa parallel, so daß vorteilhafterweise eine Selbsthemmung des Rollennok kens bzw. des Spannbügels eintritt, und zwar gerade dann, wenn auch von den Hebelverhältnissen her die größte Spann kraft erzeugt wird (großer Abstand zwischen Rollennocken achse und Drehpunkt des Spannbügels). Diese hohe Ein spannkraft läßt auch bei großer Einspanndauer nicht nach, da sie von der Verschiebekraft unabhängig durch die Selbst hemmung aufrechterhalten bleibt. Durch die Krümmung wird zudem eine Angleichung der Hebelarmänderung an die Dreh bewegung des Spannbügels erzielt. Grundsätzlich kann die erforderliche Krümmung im Stößelschlitz oder aber im Füh rungsschlitz vorgesehen sein, wobei zur Erzielung der er findungsgemäßen Funktion auch beide Schlitze gekrümmt sein können, so daß für den Einspannverstellbereich eine Li nearwirkung - selbstgehemmte Einspannung - erzielt wird und für den Schwenkverstellbereich des Rollennockens eine Kurvenfunktion gegeben ist. Vorteilhafterweise hat die erfindungsgemäße Spannvorrichtung auch bei Dauerbe trieb keine Ermüdungserscheinungen. Die Einsatzmöglichkei ten sind dadurch vielfältig.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ver läuft der Führungsschlitz in an sich bekannter Weise ge radlinig und weitgehend parallel zur Spannkraftrichtung, wohingegen der Stößelschlitz einen beim Schwenken durch fahrenen gekrümmten Bereich und einen fürs Einspannen vorhandenen geradlinigen Bereich aufweist, welcher in Einspannstellung weitgehend parallel zum Führungsschlitz verläuft. Der Grad der Krümmung ist dabei so gewählt, daß der Rollennocken bei seiner Verschiebebewegung in Öffnungsrichtung bereits eine gewisse Beschleunigung erhalten hat, bevor er in den gekrümmten Bereich des Führungsschlitzes eintritt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Spannbügel einen Schwenkbereich von ca. 135 Winkel graden auf. Aufgrund der erfindungsgemäßen Krümmung wird vorteilhafterweise auch der Schwenkbereich für den Spannbügel vergrößert, so daß besonders beim Einle gen der Werkstücke von oben der Spannbügel nicht hin dert.

Ein wesentlicher Vorteil ergibt sich durch die erfindungs gemäße Krümmung dadurch, daß beim Verschieben des Rollen nockens in Öffnungsrichtung beim Übergang vom Einspann bereich in den Schwenkbereich aufgrund der Schlitzkrüm mung ein Schlag auf den Spannbügel in Öffnungsrichtung erfolgt. Da die Selbsthemmung elastisch ist, wird vor teilhafterweise die damit gegebene Verklemmung gelockert, so daß zur Erzielung der Schwenkbewegung nur noch die Massen des Spannbügels bewegt werden müssen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die erfindungsgemäße Spannvorrichtung im Längs schnitt nach Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 eine Ansicht nach Pfeil II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1 und

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 in Offenstel lung der Spannvorrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Wie in der Zeichnung dargestellt ist mit einem Gehäuse 1 einer Spannvorrichtung ein Anker 2 verbunden, der zur Festspannung eines Werkstückes 3 mit einem Spannarm 4 eines Spannbügels 5 zusammenwirkt. Der Spannbügel 5 ist im Gehäuse 1 um eine Schwenkachse 17 drehbar gelagert und wird für seine Schwenkbewegung durch einen Kolben 6 eines Arbeitszylinders 7 betätigt, der am Gehäuse 1 an geordnet ist. Der Kolben 6 wird in bekannter Weise durch Druckmittel wie Luft oder Hydraulikflüssigkeit betätigt, wobei seine Abwärtsbewegung ein Öffnen, seine Aufwärts bewegung ein Schließen der Spannvorrichtung mit sich bringt.

Zur Umsetzung der Kolbenbewegung in eine Schwenkbewegung dient ein Rollennocken 8, der über eine mit dem Kolben 6 verbundene Stange 9 in einem Führungsschlitz 10 des Ge häuses 1 verschiebbar ist und der gleichzeitig in einem Stößelschlitz 11 des Spannbügels 5 läuft. Der Rollennok ken 8 weist einen Bolzen 12 auf, dessen mittlerer Ab schnitt 13 mit der Stange 9 verbunden ist - beispiels weise durch Einschrauben der Stange 9 in eine entspre chende Radialbohrung - und der auf seinen freien Enden jeweils ein Rollenpaar 14 und 15 aufweist, von denen die Rollen 14 in den Stößelschlitzen 11 und die Rollen 15 in den Führungsschlitzen 10 laufen, die ebenfalls paarweise vorhanden sind. Der Spannbügel 5 weist für die Stange 9 einen Schlitz 16 auf.

Während der Führungsschlitz 10 geradlinig verläuft, ist der Stößelschlitz 11 gekrümmt. Für die in Fig. 1 darge stellte Schließstellung des Spannbügels 5 verläuft der obere Abschnitt 11 a des Stößelschlitzes 11 parallel zum Führungsschlitz 10, welcher in dieser Stellung wiederum parallel zur Einspannkraftrichtung IV verläuft. Der Rol lennocken 8 ist hier innerhalb dieses Bereiches darge stellt, wobei er theoretisch noch ein Stück weiter nach oben geschoben werden könnte, ohne daß sich deshalb die Spannkraft ändern würde. Der untere Abschnitt 11 b die ses Stößelschlitzes 11 ist zur Schwenkachse 17 hin gekrümmt gemäß einer vorbestimmten Kurve. Sobald der Kolben 6 nach unten gefahren wird und nach Zurücklegung eines bestimm ten Weges auf die Krümmung stößt, bewirkt diese Rich tungsänderung einen Schlag des Rollennockens 8 auf den Spannbügel 5, so daß dieser nun nicht mehr unter Vorspan nung stehende Bügel 5 vom Werkstück 3 abhebt, um beim weiteren Nach-unten-Fahren des Kolbens 6 und entsprechen den Abfahren des Rollennockens 8 in den Schlitzen 11 und 10 eine Schwenkbewegung in die in Fig. 4 dargestellte La ge durchzuführen. Der Schwenkwinkel zwischen in Fig. 1 dargestellter Einspannlage und der in Fig. 4 dargestell ten voll ausgeschwenkten Lage beträgt ca. 135 Winkelgra de. Aufgrund der Krümmung des Stößelschlitzes 11 ist auch die dem Spannarm 4 abgewandte Führungsbahn des Stößel schlitzes 11 länger als die gegenüberliegende Bahn, so daß eine weichere Beschleunigung der Schwenkbewegung er zielbar ist.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merk male sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Bezugszahlenliste 1 Gehäuse
2 Anker
3 Werkstück
4 Spannarm
5 Spannbügel
6 Schwenkachse
7 Arbeitszylinder
8 Rollennocken
9 Stange
10 Führungsschlitz
11 Stößelschlitz
11 a oberer Abschnitt
11 b unterer Abschnitt
12 Bolzen
13 mittlerer Abschnitt
14 Rollenpaar
15 Rollenpaar
16 Schlitz
17 Schwenkachse

Claims

1. Spannvorrichtung mit einem eine Schwenkachse tragenden Gehäuse, in dem neben der Schwenkachse ein ortsfester Führungsschlitz für einen Rollennocken vorgesehen ist, mit einem um die Schwenkachse schwenkbaren Spannbügel, an dem einerseits der Schwenkachse ein Spannarm und andererseits ein mit dem Führungsschlitz korrespon dierender Stößelschlitz vorgesehen ist, in den der Rollennocken greift, und mit einer am Rollennocken zu dessen Verschiebung und damit Schwenkbetätigung des Spannbügels angreifenden Stange, wobei bei entsprechender Verschiebung eine Einspannkraft in Einspannrichtung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Verschiebebe reich des Rollennockens (8) der Schwenkbewegung dient und ein zweiter Verschiebebereich für die Einspann bewegung vorgesehen ist, daß der Stößelschlitz (11) und/oder der Führungsschlitz (10) mindestens ab schnittsweise gekrümmt ist, und daß diese Krümmung durch die Zuordnung der Schlitze (10, 11) einerseits beim Einspannen eine Verschieberichtung dieses zweiten Verschiebebereiches ergibt, die weitgehend parallel zur Einspannkraftrichtung IV verläuft, asymptotisch angefahren wird und eine Selbsthemmung des Spannbügels (5) in Einspannstellung bewirkt und andererseits für den die Schwenkung betreffenden ersten Verschiebebe reich des Rollennockens (8) in Öffnungsrichtung nach einem Übergang eine schnelle Schwenkbewegung erzeugt.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Führungsschlitz (10) geradlinig und weitgehend parallel zur Spannkraftrichtung IV verläuft und daß der Stößelschlitz (11) einen beim Schwenken durchfahrenen gekrümmten Bereich (11 b) und einen fürs Einspannen vorhandenen geradlinigen Bereich (11 a) in Einspannstellung (Fig. 1) parallel zum Führungsschlitz (10) aufweist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Krümmung zur Schwenkachse (6) verläuft.

4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannbügel (5) einen Schwenk bereich von 135 Winkelgraden aufweist.

5. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollennocken (8) jeweils für den Stößelschlitz (11) und den Füh rungsschlitz (10) unabhängig auf einem am Ende der Stange (9) vorhandenen Bolzen gelagerte Rollen (14, 15) aufweist.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß jeweils ein Rollenpaar (14, 15) auf den äuße ren Enden des Bolzens (12) gelagert ist und daß im Spannbügel (5) eine in den Stößelschlitz (11) ein schneidende Ausnehmung (16) für die relative Schwenk bewegung von Stange (9) und Spannbügel (5) vorhanden ist.

7. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (9) durch einen druckmittelbeaufschlagbaren Kolben (6) be tätigt wird.

8. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschieben des Rollennockens (8) in Öffnungsrichtung beim Über gang vom Einspannbereich (11 a) in den Schwenkbereich (11 b) aufgrund der Schlitzkrümmung ein Schlag auf den Spannbügel (5) in Öffnungsrichtung erfolgt.