DE3713215A1 - Spannzange - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatisch zu betäti­ gende Spannzange mit an ihrem oberen Ende drehbar gelagerten Greifarmen, die durch einen in einem Druckzylinder angeordneten und unter dem Druck ei­ ner ersten Feder stehenden Kolben über eine Kolben­ stange zu betätigen sind.

Derartige Spannzangen werden beispielsweise gebraucht zur Halterung von großen Bauteilen, die zum Ansetzen von Zangen mit vorzugsweise schwalbenschwanzförmigen Leisten ver­ sehen sind, wobei gleichzeitig eine Vielzahl von Spannzangen in einer oder mehreren Reihen angeord­ net zum Einsatz kommen. Um dabei eine einwandfreie Halterung des Bauteiles zu gewährleisten, müssen die Spannzangen in ihrer Schließstellung hohen Querkräften sowie Zugkräften und Drehmomentbean­ spruchungen standhalten können. Das führt allgemein zu einem erheblichen baulichen Aufwand und damit zu hohen Herstellungskosten. Darüber hinaus liegt ein Nachteil bekannter Spannzangen in der umständ­ lichen Art ihrer Handhabung, die besonders dann zum Ausdruck kommt, wenn für die Halterung eines großen Bauteiles gleichzeitig eine Vielzahl von Spannzan­ gen an diesem angesetzt werden soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Aufbau einfa­ che und dennoch hoch belastbare Spannzange zu schaffen, die nur pneumatisch zu öffnen und nur durch den Einsatz des zu haltenden Werkstückes oder durch den Ansatz der Zange an dem zu haltenden Werkstück zu schließen ist. Gemäß der Erfindung ist dafür vorgesehen, daß die Kolbenstange einen Keil trägt, der die Greifarme der Zange bei entlastetem Kolben in der Schließstellung der Zange verriegelt, und daß zwischen den Greifarmen ein Stößel angeordnet ist, der zum Kolben gegen den Druck einer zweiten Feder axial verstellbar ist zusammen mit einem mit ihm verbundenen Riegel, der die Greifarme in der Öffnungsstellung der Spannzange verriegelt. Eine derartige Spannzange läßt sich pneumatisch öffnen durch eine Beaufschlagung des Kolbens mit Druck­ luft, welche eine Verlagerung des Keils aus seiner Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung mit sich bringt, während sich das Schließen herbei­ führen läßt durch eine Beaufschlagung des Stößels, die eine Entriegelung der Greifarme herbeiführt und deren anschließende Schließbewegung durch den me­ chanisch ausgeübten Druck der ersten Feder auf den Kolben. Dadurch besteht die Möglichkeit, für die Halterung eines größeren Bauteiles, das zu diesem Zweck mit einer Leiste versehen ist, durch den gleichzeitigen Einsatz der Leiste in eine Vielzahl von geöffneten Spannzangen, die in einer Reihe an­ geordnet sind, diese gleichzeitig zu schließen und sie auch gleichzeitig pneumatisch in die Öffnungs­ stellung zu versetzen.

Ein wesentlicher Vorteil der Spannzange liegt somit darin, daß zum Schließen der Spannzange es keiner besonderen Betätigung von außen bedarf, sondern der Schließvorgang allein durch das zu haltende Werk­ stück hervorgerufen werden kann und zwar vollau­ tomatisch ohne zu Hilfenahme von Hand oder anderer Hilfsmittel und daß es für die Aufrechterhaltung des Schließzustandes nicht der Anwendung von Druck­ luft bedarf. Dazu können mehrere in einer Reihe an­ geordnete Zangen entweder einzeln, das heißt der Reihe nach oder gleichzeitig geschlossen werden und einzeln oder auch gleichzeitig durch Druckluft ge­ öffnet werden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind nachstehend un­ ter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Spannzange in der Schließstellung verriegelt;

Fig. 2 die gleiche Spannzange beim Öffnen durch Luftdruck;

Fig. 3 die Spannzange in der verriegelten Öff­ nungsstellung und

Fig. 4 eine Seitenansicht der Spannzange in schematischer Darstellung.

Die in der Zeichnung wiedergegebene Spannzange dient der Halterung eines Bauteiles 1, das an sei­ ner Unterseite mit einer im Querschnitt wiedergege­ benen durchgehenden Leiste 2 versehen ist, welche ein schwalbenschwanzförmiges Profil aufweist. Diese Leiste wird umklammert von zwei Greifarmen 4, deren Kopfende entsprechend dem Profil der Leiste gestal­ tet ist. Es versteht sich jedoch, daß die Kopfenden der Greifarme 4 für die Halterung eines anderen Profilstückes als einer Leiste 2 von einer anderen Profilierung sein können.

Die Greifarme 4 sind drehbar um Drehachsen 5, die entsprechend Fig. 4 seitlich in zwei Stützwänden 60 gelagert sind. Aus dieser Fig. 4 ist auch er­ kennbar, daß die Greifarme im Querschnitt U-förmig ausgebildet sind und zwischen ihren unteren Enden eine Rolle 36 tragen sowie einen Achszapfen 22.

Die Stützwände 60 stehen auf einem flanschartigen Träger 9, der Bestandteil eines Zylinders 8 bildet, in dem sich ein Kolben 15 befindet, der unter dem Druck einer Feder 16 steht.

Der Kolben 15 ist über eine Kolbenstange 31 durch ein Niet 42 mit einem Keil 30 fest verbunden. Die­ ser Keil 30 ist als ein Flachkeil ausgebildet mit Keilflächen 32, die schräg nach unten zusammenlau­ fend ausgerichtet sind. Auf seiner Oberseite trägt der Flachkeil 30 zwei achsparallel vorstehende An­ sätze 52, die zusammenwirken mit Anlaufkanten 53 und Anschlägen 54 auf der Innenseite der Greifarme 4 beim Öffnen der Spannzange.

Zwischen den beiden Greifarmen 4 befindet sich ein Stößel 18, der gegen den Druck einer in einer Frei­ bohrung 45 liegenden Druckfeder 14 axial zu der Kolbenstange 31 verstellbar ist.

Mit dem Stößel 18 ist ein Riegel 17 fest verbunden, der somit zusammen mit dem Stößel verstellbar ist gegen oder unter dem Druck der Feder 14 relativ zum Kolben 15. Der Riegel 17 ist auf seiner Oberseite mit einer Ausnehmung 20 versehen für die Aufnahme der beiden Achszapfen 22, der Rollen 36, um die beiden Greifarme 4 in ihrer Öffnungsstellung ent­ sprechend Fig. 3 zu verriegeln.

Das Öffnen der Spannzange erfolgt durch die Zufüh­ rung von Druckluft durch die Bohrung 10 des Zylin­ ders 8 in die Druckluftkammer 11. Durch diese Druckluft wird der Kolben 15 gegen den Druck der Feder 16 nach oben gedrückt. Gleichzeitig erfolgt eine Anzeige über eine bei hochgedrücktem Kolben 15 freistehende Bohrung 12 in der Wandung des Zy­ linders 8 (Fig. 2) beispielsweise durch eine von Druckluft zu betätigende Lampe.

Zusammen mit dem Hochdrücken des Kolbens 15 erfolgt ein Anheben des Keiles 30, so daß dieser mit seinen Ansätzen 52 auf die Auflaufkanten 53 aufläuft und dadurch die Greifarme 4 in eine Drehbewegung ver­ setzt und zwar dahingehend, daß ihre beiden unteren Enden aufeinander zubewegt werden. Eine weitere Verstellung des Keiles 30 wird begrenzt durch die Anschläge 54 der Greifarme 4, wie es Fig. 2 zeigt. In dieser Stellung kann der Bauteil mit der Leiste 1 nach oben aus der Zange herausgenommen werden. Dadurch verlagert sich der unter Federdruck stehen­ de Stößel 18 nach oben und nimmt dabei den Riegel 17 mit, so daß während der Entnahme des Werkstückes 1 automatisch eine Verriegelung der Greifarme in ihrer Öffnungsstellung erfolgt durch die Umklamme­ rung der Achszapfen 22 in der Aufnahme 20 des Rie­ gels 17.

Wird nach dem Öffnen der Spannzange die Luftzufuhr in die Druckkammer 11 unterbrochen bzw. der Luft­ druck unter dem Kolben abgebaut, so erfolgt eine Rückstellung des Kolbens 15 durch die Druckfeder 16 und damit gleichzeitig eine Mitnahme des Keiles 30 soweit, bis sich dieser auf den Rollen 36 ab­ stützt. In dieser Stellung werden auf die beiden Greifarme 4 nach außen gerichtete Querkräfte 50 ausgeübt infolge der seitlichen Versetzung der Rol­ lenachsen zu den Drehachsen 5. Diese Kräfte werden in der Stellung gemäß Fig. 3, in der die Greifarme 4 verriegelt sind von dem Riegel 17 aufgenommen. Bei einer Entriegelung bzw. einen nach unten Drüc­ ken des Riegels 17 gegen den Druck der Feder 14, werden diese Querkräfte 50 jedoch freigegeben, so daß die Greifarme 4 nach außen schwenken. Dies ist dann der Fall, wenn auf den Stößel 14 ein Druck ausgeübt wird beispielsweise durch das Einlegen ei­ nes zu haltenden Bauteiles 1 mit seiner schwalben­ schwanzförmigen Leiste 2. Mit anderen Worten er­ folgt bei einem Niederdrücken des Stößels 18 eine Entriegelung der Greifarme 4 in ihrer Öffnungsstel­ lung, so daß diese unter dem Druck des Keiles 30 unten nach außen schwenken und bei dem weiteren Herunterziehen des Keiles unter dem Druck der Feder 16 an seinen schräg nach oben außen verlaufenden Keilflächen 32 abrollen, bis sie ihre Schließstel­ lung einnehmen entsprechend Fig. 1 in der sie ver­ riegelt gehalten sind durch den feststehenden Keil 30.

Die Spannzange ist damit ausschließlich pneumatisch zu öffnen und durch Druck auf den Stößel zu schlie­ ßen, wobei sowohl in der Öffnungsstellung wie auch in der Schließstellung die Greifarme verriegelt sind.

Ein Vorteil ist es, daß sich die Zange nicht durch eine mechanische Beeinflussung öffnen läßt. Sie ist deshalb besonders geeignet für die Aufnahme hoher Quer- und Zugkräfte sowie Drehmomente, die symbol­ artig durch Pfeile 3 in Fig. 1 als Belastungsgrö­ ßen wiedergegeben sind.

Die Spannzange bildet ein in sich geschlossenes Kraftsystem, das als "selbsthemmend" bezeichnet werden kann. Bei ihrer Anwendung läßt sich ein Überholvorgang ausnutzen. Wird nämlich die Leiste 2 in die geöffnete Zange eingesetzt und der Stößel 18 nach unten gedrückt, so können sich gleichzeitig die Greifarme 4 in die Schließstellung bewegen. Wird hingegen die Zange geöffnet durch eine pneuma­ tische Betätigung des Kolbens 15, so bleibt der Stößel 18 zunächst in seiner Stellung entsprechend Fig. 2 ruhen bis das Werkstück 1 bzw. die Leiste 2 aus der Zange herausgenommen ist. Erst danach be­ wegt sich der Stößel 18 in seine Ruhestellung ent­ sprechend Fig. 3 und verriegelt damit die Greif­ arme 4 in der Öffnungsstellung. Durch die Eigenart des Stößels 18 ergibt sich im übrigen der Vorteil, daß es keiner besonderen Handhabung bedarf, um die Zange zu schließen, wenn ein Werkstück eingelegt wird oder eingelegt ist. Das Einnehmen der Schließ­ stellung erfolgt vielmehr vollautomatisch, wobei es für die Auslösung nur der Überwindung einer ge­ ringen Druckkraft beim Niederdrücken des Stößels 18 bedarf, deren Größe allein abhängig ist von der Stärke der verhältnismäßig schwachen Druckfeder 14.

Claims (10)

1. Pneumatisch zu betätigende Spannzange mit an ihrem oberen En­ de drehbar gelagert Greifarmen, die durch einen in einem Druck­ zylinder angeordneten und unter dem Druck einer ersten Feder stehenden Kolben über eine Kolbenstange zu betätigen sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (31) einen Keil (30) trägt, der die Greifarme (4) bei entlastetem Kolben (15) in der Schließstellung der Zange verriegelt und daß zwischen den Greif­ armen (4) ein Stößel (18) angeordnet ist, der zum Kolben (15) gegen den Druck einer zweiten Feder (14) axial verstellbar ist zusammen mit einem mit ihm verbundenen Riegel (17), der die Greifarme (4) in der Öffnungsstelle der Spannzange verriegelt.

2. Spannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifarme (4) an ihrem unteren Ende Achszapfen (22) tragen, die in der Öffnungsstellung der Zange in einer Ausnehmung (20) des Riegels (17) liegen.

3. Spannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifarme (4) endseitig Rollen (36) tragen, auf denen sich der Keil (30) in der Öffnungsstellung der Zange abstützt.

4. Spannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifarme (4) endseitig Rollen (36) tragen, die in der Schließ­ stellung an den Keilflächen (32) des Keiles (30) anliegen.

5. Spannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifarme (4) im Querschnitt U-förmig ausgebildet sind und ihre Rollen (36) und der Keil (30) zwischen den Schenkeln (6) liegen.

6. Spannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifarme (4) Anschläge (53, 54) für den Keil (30) tragen.

7. Spannzange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (30) mit Ansätzen (52) für die Anschläge (54) der Greifarme versehen ist.

8. Spannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (18) hutförmig ausgebildet ist und in der Öffnungsstel­ lung der Zange durch Ansätze (54) der Greifarme (4) gehalten ist.

9. Spannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftkammer (11) mit einer Bohrung (12) versehen ist, die in der Öffnungsstellung der Zange frei ist.

10. Spannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zange aus der Schließstellung nur durch Luftdruck auf den Kolben (15) öffnen läßt und nur durch Druck auf den Stößel (18) schließen läßt.