DE3909812A1

DE3909812A1 - Spanneinrichtung, insbesondere maschinenschraubstock

Info

Publication number: DE3909812A1
Application number: DE3909812A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Pflueger
Original assignee: Individual
Current assignee: Ridge Tool GmbH and Co OHG
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1989-03-24
Publication date: 1990-10-04
Also published as: US4995599A

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Spanneinrichtung, insbesondere Maschinenschraubstock, mit feststehendem Spannteil, beweg lichem Spannteil, Spann-Zylinderkolbenanordnung mit Primärkolben und Sekundärkolben sowie mit Handkurbel-Antriebseinrichtung, wobei die Handkurbel-Antriebseinrichtung eine hohle Schnellgangspindel und eine hohe Betätigungsspindel für die im beweglichen Spannteil angeordnete Spann-Zylinderkolbenanordnung aufweist und die Schnellgangspindel in einer Spindelmutter des feststehenden Spannteils geführt ist, wobei in der hohlen Schnellgangspindel ein Stößel geführt ist, auf den die Betä tigungsspindel arbeitet, die in der Schnellgangspindel gewindegeführt ist und an der die Handkurbel angreift, und wobei fernerhin zwischen Schnellgangspindel und Betätigungsspindel eine Kupplungseinrichtung an geordnet ist, die beim Antrieb der Schnellgangspindel eingerückt und zur Betätigung der Spann-Zylinderkolbenanordnung ausrückbar ist, wobei nach der Lehre des Hauptpatentes die Kupplungseinrichtung aus einem Mitnehmerquerbolzen, einem von einer Rückstellfeder belasteten Stellbol zen für den Mitnehmerquerbolzen und einem mit dem Stellbolzen zusam menwirkenden und zwischen einer Mitnehmerstellung sowie einer Auskupp lungsstellung beweglichen Querschaltstück besteht, welche Bauteile in der Betätigungsspindel gelagert sind, daß dem Mitnehmerquerbolzen eine Mitnehmerausnehmung in der Schnellgangspindel zugeordnet ist und der Mitnehmerquerbolzen für den Stellbolzen eine mit einer schiefen Stell ebene versehene Stellausnehmung aufweist.

Die entsprechend der Lehre des Hauptpatentes ausgebildete Spanneinrich tung weist eine einfache und funktionssichere Schaltkupplung auf, die durch das Querschaltstück betätigbar ist. Die Spanneinrichtung ermög licht hohe Einspannkräfte. Nicht befriedigend gelöst ist die Einstellung und Kontrolle der Spannkraft. Eine optische Kontrolle der Stellung der Betätigungsspindel erweist sich in der Praxis als unzureichend. Eine Beschädigung von druckempfindlichen Werkstücken kann nicht sicher aus geschlossen werden.

Aus der DE-PS 27 10 424 ist eine Vorrichtung zur Einstellung und Begrenzung der Spannkraft bekannt, bei der die Betäti gungsspindel mit einem Bund ausgebildet ist und bei der auf der Schnellgangspindel eine Anschlaghülse aufgeschoben ist, die innenseitige Nuten unterschiedlicher Länge aufweist. Die Nuten können mit einem auf der Schnellgangspindel angeordneten Bolzen in Eingriff gebracht werden. Durch die unterschiedlichen Nutlängen ist der Stellweg zwischen der An schlaghülse und dem auf der Betätigungsspindel angeordneten Bund ver änderbar und damit auch die Spannkraft beeinflußbar. Die Anwendung dieser Vorrichtung bei einer Spanneinrichtung gemäß dem Hauptpatent ist jedoch unbefriedigend. Da die Betätigungsspindel hier mit einem Querschaltstück ausgerüstet ist, ergeben sich besondere konstruktive Zwänge. Hinzu kommt als weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung, daß die Schnellgangspindel als relativ langes, aus dem beweglichen Spannteil herausragendes Bauteil ausgeführt sein muß, damit die An schlaghülse zugänglich ist.

Der Erfindung liegt in weiterer Ausbildung und Verbesserung der Spann einrichtung nach dem Hauptpatent die Aufgabe zugrunde, die Spannein richtung so weiter auszugestalten, daß eine präzise Spannkrafteinstel lung möglich ist und die Beschädigung druckempfindlicher Werkstücke sicher verhindert werden kann. Angestrebt wird eine konstruktiv ein fache, auf die konstruktiven Besonderheiten der Spanneinrichtung gemäß Hauptpatent abgestimmte Lösung.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der Betäti gungsspindel zwischen dem Querschaltstück und dem beweglichen Spann teil eine Spannkraft-Einstellhülse drehbeweglich und axial verschiebbar angeordnet ist, die eine Anschlagfläche zur Anlage am beweglichen Spannteil sowie stirnseitig offene Aussparungen zur Aufnahme des Quer schaltstückes aufweist, daß die Aussparungen paarweise mit gleicher Aussparungslänge diametral angeordnet sind und daß eine Mehrzahl sol chermaßen gebildeter Aussparungspaare mit jeweils unterschiedlicher Aussparungslänge am Umfang der Spannkraft-Einstellhülse verteilt vor gesehen sind. Vor der Betätigung der Spanneinrichtung wird die Spann kraft-Einstellhülse mit einem der Aussparungspaare auf das Querschalt stück aufgeschoben. Die Spannkraft-Einstellhülse und das Querschalt stück bilden in funktionsmäßiger Einheit eine einstell- und veränderbare Anschlagfläche. Durch Auswahl des Aussparungspaares ist der Stellweg der Betätigungsspindel veränderbar und auf diese Weise die Spannkraft beeinfluß- und begrenzbar. Die Betätigungsmöglichkeit des Querschalt stückes wird durch das Zusammenfügen mit dem Spannteil nicht beein trächtigt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Spann kraft-Einstellhülse zwei diametral angeordnete federnd gehaltene Rast elemente aufweist, die in radialen Bohrungen eingesetzt und in zugeord nete Rastausnehmungen der Betätigungsspindel einrastbar sind. Bei die ser Ausführungsform ist der funktionsmäßige Zusammenhalt von Spann kraft-Einstellhülse und Querschaltstück stets sichergestellt, und zwar auch dann, wenn die Aussparungslänge sehr klein ist. Diese Ausfüh rungsform ermöglicht damit eine besonders kurze Baulänge der Spann kraft-Einstellhülse. Im allgemeinen sind zwei Rastausnehmungen an der Betätigungsspindel ausreichend, um die Spannkraft-Einstellhülse zu sichern, wenn das Querschaltstück in das Aussparungspaar mit der kür zesten Aussparungslänge eingreift. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, an der Betätigungsspindel weitere Rastausnehmungen vorzu sehen, welche den übrigen Arbeitsstellungen zugeordnet sind. Um die praktische Handhabung der Spannkraft-Einstellhülse zu erleichtern, empfiehlt die Erfindung, die Aussparungspaare mit Ziffern zu beschrif ten, welche die dem Verstellweg zwischen der Anschlagfläche und dem beweglichen Spannteil zugeordnete Spannkraft bezeichnen, wobei die Zif fern mit größerer Aussparungslänge höhere Werte annehmen. Der Zusam menhang zwischen Spannkraft und Stellweg läßt sich anhand weniger Versuche empirisch ermitteln.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei der erfindungsge mäßen Spanneinrichtung eine präzise Spannkrafteinstellung und Begren zung möglich ist. Die Spannkraft-Einstellhülse und das Querschaltstück bildet eine funktionsmäßige Einheit, wobei die Betätigungsmöglichkeit des Querschaltstückes nicht beeinträchtigt ist. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß der für die Betätigung des Querschaltstückes ohne hin vorzusehende Freiraum für die Anordnung der Spannkraft-Einstell hülse ausreichend ist, sich folglich die Baulänge der gemäß dem Haupt patent ausgebildeten Spanneinrichtung nicht vergrößert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Spanneinrichtung in Form eines Maschinenschraubstockes gemäß der Lehre des Hauptpatentes,

Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 vergrößertem Maßstab den Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 1,

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 in anderer Funktionsstellung,

Fig. 4 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Spanneinrichtung, aus schnittsweise,

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des Gegenstandes nach Fig. 5,

Fig. 7 eine Abwicklung des Gegenstandes nach Fig. 6, und

Fig. 8 eine Ansicht des Gegenstandes nach Fig. 6 in Richtung C-C, teilweise im Ausschnitt.

Die in den Figuren dargestellte Spanneinrichtung ist ein Maschinen schraubstock. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören ein feststehendes Spannteil 1, ein bewegliches Spannteil 2, eine Spann-Zylinderkolbenan ordnung 3 mit Primärkolben 4 und Sekundärkolben 5 sowie eine Hand kurbel-Antriebseinrichtung 6.

Die Handkurbel-Antriebseinrichtung 6 besitzt eine hohle Schnellgangspin del 7 und eine teilweise hohle Betätigungsspindel 8 für die im beweg lichen Spannteil 2 angeordnete Spann-Zylinderkolbenanordnung 3. Die Schnellgangspindel 7, die über den Primärkolben 4 der Spann-Zylinder kolbenanordnung 3 auf das bewegliche Spannteil 2 arbeitet, ist in einer Spindelmutter 9 des feststehenden Spannteils 1 geführt. In der hohlen Schnellgangspindel 7 ist das als auf den Sekundärkolben 5 arbeitenden Stößel 10 ausgebildete Ende der Betätigungsspindel 8 gewindegeführt.

Am anderen Ende der Betätigungsspindel 8 greift eine Handkurbel 11 an. Zwischen der Schnellgangspindel 7 und der Betätigungsspindel 8 ist eine Kupplungseinrichtung 12 angeordnet, die beim Antrieb der Schnellgang spindel 7 eingerückt und zur Betätigung des Sekundärkolbens 5 der Spann-Zylinderkolbenanordnung 3 ausrückbar ist.

Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3 entnimmt man, daß die Kupplungseinrichtung 12 aus einem in einer Aus nehmung 22 der Betätigungsspindel 8 radial verschieblichen Mitnehmer querbolzen 13, einem von einer Rückstellfeder 14 belasteten und in der hohlen Betätigungsspindel 8 axial verschieblichen Stellbolzen 15 für den Mitnehmerquerbolzen 13 und einem in einer Ausnehmung der Betätigungs spindel 8 radial verschieblichen Querschaltstück 16 besteht. Dem Mitneh merquerbolzen 13 ist eine Mitnehmerausnehmung 17 in der Schnellgang spindel 7 zugeordnet. Zu Beginn der Handkurbeldrehung befindet sich das Querschaltstück 16 in ausgerückter bzw. Mitnehmerstellung (Fig. 2). Dabei wird der Mitnehmerquerbolzen 13 von dem Stellbolzen 15 über eine mit einer schiefen Stellebene 18 versehene Stellausnehmung 19 in die Mitnehmerausnehmung 17 gedrückt, so daß die Handkurbelbewegung auf die Schnellgangspindel 7 übertragen wird. Wenn die Handkurbel 11 sich nicht mehr weiterdrehen läßt, wird das Querschaltstück 16 in seine Aus kupplungsstellung (Fig. 3) verschoben. Dort ist das Querschaltstück 16 über eine Rasteinrichtung 20 arretierbar. An dem Mitnehmerquerbolzen 13 erkennt man eine Steuerabschrägung 21. Durch diese ist der Mitnehmer querbolzen 13 aus der Mitnehmerausnehmung 17 herausbewegbar, wenn sich das Querschaltstück 16 in Auskupplungsstellung befindet und die Betätigungsspindel 8 zur Betätigung des Sekundärkolbens 5 weiter über die Handkurbel 11 bewegt wird. Die Fig. 3 zeigt die Stellung, bei der der Mitnehmerquerbolzen 13 auf diese Weise aus der Mitnehmerausneh mung 17 herausbewegt wurde.

Aus der Fig. 5 die die Spanneinrichtung aus Gründen der Übersicht lichkeit ohne Handkurbel-Antriebseinrichtung zeigt, entnimmt man, daß auf der Betätigungsspindel 8 zwischen dem Querschaltstück 16 und dem beweglichen Spannteil 2 eine Spannkraft-Einstellhülse 23 drehbeweglich und axial verschiebbar angeordnet ist. Die Spannkraft-Einstellhülse 23 weist eine Anschlagfläche 24 zur Anlage am beweglichen Spannteil 2 sowie stirnseitig offene Aussparungen 25 zur Aufnahme des Querschalt stückes 16 auf. Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 6 bis 8 ent nimmt man, daß die Aussparungen 25 paarweise mit gleicher Ausspa rungslänge L diametral angeordnet sind und daß eine Mehrzahl solcher maßen gebildeter Aussparungspaare 26 mit jeweils unterschiedlicher Aus sparungslänge L, L₁, L₂, L₃ am Umfang der Spannkraft-Einstellhülse 23 verteilt vorgesehen sind. Ferner weist die Spannkraft-Einstellhülse 23 zwei diametral angeordnete federnd gehaltene Rastelemente 27 auf, die in radiale Bohrungen 28 eingesetzt und in zugeordnete Rastausnehmun gen 29 der Betätigungsspindel 8 einrastbar sind. Aus Fig. 7 ist ersicht lich, daß die mit federnd gehaltenen Rastelementen 27 ausgerüstete Spannkraft-Einstellhülse 23 sehr kurz ausgebildet sein kann und eine sichere Funktion auch dann gewährleistet ist, wenn das Aussparungspaar 26 mit der kleinsten Aussparungslänge L₃ Aussparungen aufweist, die zu muldenförmigen Aussparungsflächen entartet sind.

Die Aussparungspaare 26 sind mit Ziffern beschriftet, welche die dem Verstellweg s zwischen der Anschlagfläche 24 und dem beweglichen Spannteil 2 zugeordnete Spannkraft bezeichnen. Man erkennt, daß die Ziffern mit größerer Aussparungslänge höhere Werte annehmen. Im Aus führungsbeispiel ist der Spannkraft-Einstellring 23 für eine Spannkraft von 20, 30, 40 und 50 kN eingerichtet. Diesen Werten entspricht ein Ab stand a zwischen der Aussparung 25 und der Anschlagfläche 24 von 13 mm, 10 mm, 7,6 mm und 5,4 mm. Zur besseren Handhabung ist die Oberfläche der Spannkraft-Einstellhülse 23 bereichsweise mit einer Rän delung 30 versehen.

Claims

1. Spanneinrichtung, insbesondere Maschinenschraubstock, - mit fest stehendem Spannteil, beweglichem Spannteil, Spann-Zylinderkolbenanord nung mit Primärkolben und Sekundärkolben sowie mit Handkurbel-An triebseinrichtung, wobei die Handkurbel-Antriebseinrichtung eine hohle Schnellgangspindel und eine hohle Betätigungsspindel für die im beweg lichen Spannteil angeordnete Spann-Zylinderkolbenanordnung aufweist und die Schnellgangspindel in einer Spindelmutter des feststehenden Spannteils geführt ist, wobei in der hohlen Schnellgangspindel ein Stö ßel geführt ist, auf den die Betätigungsspindel arbeitet, die in der Schnellgangspindel gewindegeführt ist und an der die Handkurbel an greift, und wobei fernerhin zwischen Schnellgangspindel und Betätigungs spindel eine Kupplungseinrichtung angeordnet ist, die beim Antrieb der Schnellgangspindel eingerückt und zur Betätigung der Spann-Zylinderkol benanordnung ausrückbar ist, wobei nach dem Hauptpatent die Kupp lungseinrichtung aus einem Mitnehmerquerbolzen, einem von einer Rück stellfeder belasteten Stellbolzen für den Mitnehmerquerbolzen und einem mit dem Stellbolzen zusammenwirkenden und zwischen einer Mitnehmer stellung sowie einer Auskupplungsstellung beweglichen Querschaltstück besteht, welche Bauteile in der Betätigungsspindel gelagert sind, daß dem Mitnehmerquerbolzen eine Mitnehmerausnehmung in der Schnellgang spindel zugeordnet ist und der Mitnehmerquerbolzen für den Stellbolzen eine mit einer schiefen Stellebene versehene Stellausnehmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Betäti gungsspindel (8) zwischen dem Querschaltstück (16) und dem beweglichen Spannteil (2) eine Spannkraft-Einstellhülse (23) drehbeweglich und axial verschiebbar angeordnet ist, die eine Anschlagfläche (24) zur Anlage am beweglichen Spannteil (2) sowie stirnseitig offene Aussparungen (25) zur Aufnahme des Querschaltstückes (16) aufweist, daß die Aussparun gen (25) paarweise mit gleicher Aussparungslänge (L) diametral ange ordnet sind und daß eine Mehrzahl solchermaßen gebildeter Aussparungs paare (26) mit jeweils unterschiedlicher Aussparungslänge (L, L ₁, L₂, L₃) am Umfang der Spannkraft-Einstellhülse (23) verteilt vorgesehen sind.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkraft-Einstellhülse (23) zwei diametral angeordnete federnd gehal tene Rastelemente (27) aufweist, die in radialen Bohrungen (28) einge setzt und in zugeordnete Rastausnehmungen (29) der Betätigungsspindel (8) einrastbar sind.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungspaare (26) mit Ziffern beschriftet sind, welche die dem Verstellweg (s) zwischen der Anschlagfläche (24) und dem beweg lichen Spannteil (2) zugeordnete Spannkraft bezeichnen, wobei die Zif fern mit größerer Aussparungslänge höhere Werte annehmen.