DE3911073C1

DE3911073C1 -

Info

Publication number: DE3911073C1
Application number: DE3911073A
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl.-Ing. 6522 Osthofen De Szebold
Original assignee: Kontec 6710 Frankenthal De GmbH
Current assignee: Kontec 6710 Frankenthal De GmbH
Priority date: 1989-04-06
Filing date: 1989-04-06
Publication date: 1990-07-26
Anticipated expiration: 2009-04-07
Also published as: EP0395889A2; JPH02292145A; DE59005050D1; EP0395889B1; ATE103226T1; EP0395889A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkstückspannvorrichtung, die durch einen drehrichtungsumkehrbaren Rotationsmotor betätigbar ist, bestehend aus einem vom Rotationsmotor antreibbaren, mit einem Bewegungsgewinde versehenen Schaft, der in einem Führungsgehäuse drehbar und in einem Zwischenstück auf Wälzlagern axial abgestützt ist, einer mit einem Innengewinde versehenen Betätigungsstange, die gegen Verdrehung ge sichert und mit einem Spannarm od.dgl. verbunden ist sowie mit dem Betätigungsgewinde des Schaftes zum Ausführen des Spannens oder Lösens in Eingriff steht.

Bekannt ist (DE 36 38 526 C1), eine von einem Elektromotor angetriebene Vorrichtung, die als linearer Spannzylinder arbeitet. Dabei ist am Ende des Spannzylinders ein Zwischenglied angeordnet, das mit dem Spannhebel gelenkig verbunden ist. Hierbei ist nachteilig, daß der Spannhebel zum Spannen nur eine Auf- und Abbewegung ausführt, so daß eine Anpassung an die Position der Werkstücke nicht gewährlei stet ist. Am Ende des Spannvorganges muß der Antriebsmotor abge schaltet werden. Außerdem sind bei dieser bekannten Spannvorrichtung zusätzliche Bauteile, wie eine axial verschiebbare Axialkupplung, eine Axialfeder für die Gewindespindel, eine bewegliche Axialgleitbüchse, Sicherheitsendschalter u.dgl. vorgesehen.

Bekannt sind auch Schwenkspanner (DE 29 09 464 C2), bei denen der Spannkopf bzw. der Spannarm an einem axial bewegten Kolben angeord net ist. Der Kolben führt einen Hub von einer bestimmten Hublänge aus, der sich aus Schwenkhub und Spannhub zusammensetzt.

Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß beide Möglichkeiten, nämlich als Schwenkspanner oder als linearer Spann zylinder, nicht in einer Vorrichtung zusammengefaßt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei Übertragung höherer Spannkräfte sowohl ein Einspannen durch Schwenken, als auch durch eine lineare Bewegung möglich ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Außenseite der Betätigungsstange mit einer Außenlängsnut versehen ist, in die ein im Führungsgehäuse wahlweise für einen linearen (axialen) Spannvorgang einschraubbarer Führungs- und Anschlagbolzen eingreift, die Gewindebohrung des Innengewindes der Betätigungsstange mit einer Innenlängsnut versehen ist, am freien Ende des Schaftes eine abgesetzte Verlängerung mit einer Querbohrung für eine Kupplungseinrichtung (Kupplungsfeder und Kupplungsglied) vorgesehen ist, deren Kupplungsglied in die Innenlängsnut eingreift und nach dem Anschlagen des Spann armes an einem der Anschlagstifte aus dieser Längsnut ausrastet zum Ausführen einer linearen Spannbewegung zum Spannen des Werk stückes.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß als Rotations motor ein Pneumatikmotor vorgesehen ist, der über ein Untersetzungsgetriebe den Schaft antreibt.

Es ist vorteilhaft, daß ein exzentrisch auf der Abtriebswelle des Rotationsmotors angeordneter Mitnehmerstift entsprechend in eine gleichachsig und drehfest mit dem Schaft verbundene Flanschscheibe eingreift und daß diese Flanschscheibe beidseitig auf als Querlager ausgebildete Wälzlager abgestützt ist.

Weiterhin geht man so vor, daß an der Stirnseite des Führungs gehäuses Anschlagstifte für den Spannarm vorgesehen sind.

Hierbei ist es vorteilhaft, daß auf dem mit einem Gewinde ver sehenen Führungsgehäuse ein Deckel mit am Umfang verstellbaren Anschlagstiften angebracht ist, um einen beliebigen Schwenk winkel des Spannarmes zu erzielen.

Die Erfindung bringt den Vorteil, daß sich der Spannkopf bzw. der Spannarm nach dem Abstellen des Antriebsmechanismus nicht öffnet. Dies bringt insbesondere Vorteile beim Abstellen der Maschine in Pausen, wodurch eine erhebliche Energieersparnis erzielbar ist. Auch lassen sich für Serienproduktionen Werk stücke auf Paletten für die spätere Bearbeitung vorbereiten. Weiterhin ergibt sich der Vorteil einer kleinen, gedrängten Bauweise und es lassen sich große Spannkräfte gegenüber den bekannten Hydraulikspanneinrichtungen erzielen. Auch lassen sich die verschiedensten mechanischen Anschlußmöglichkeiten verwirklichen.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen,

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vor richtung und

Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung A.

Als Antrieb dient ein herkömmlicher pneumntischer, in seiner Drehrichtung umkehr barer Rotationsmotor 1, der an einem Zwischenstück 2 befestigt ist. Dazu ist das Motorgehäuse beispielsweise mit einem Gewinde 3 versehen und in das Zwischenstück 2 eingeschraubt. Das Zwischen stück 2 dient zum Befestigen der Vorrichtung an einem Maschinen tisch. Der Rotationsmotor 1 ist mit einem Untersetzungsgetriebe versehen und ein Mitnehmerstift 4 greift in eine Flansch scheibe 5 ein. Die Lagerung erfolgt mit Hilfe von Wälzlagern 6 bzw. 7 in einem Führungsgehäuse 8, das auf das Zwischen stück 2 aufgeschraubt ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, greift der Mitnehmerstift 4 außermittig in die Flanschscheibe 5 ein und bewegt sich um die zentrale Achse dieser Scheibe 5. An der Scheibe 5 ist mittig ein Schaft 9 befestigt, der außen mit einem Bewegungsgewinde 10 versehen ist. Auf diesem Schaft 9 ist eine Betätigungssstange 11 aufge schraubt, die innerhalb des Führungsgehäuses 8 verschieb bar ist. Weiterhin besitzt der Schaft 9 eine abgesetzte Ver längerung 12 mit einer Querbohrung 12′ , in der ein Kupplungs glied 13 in Form eines Stiftes mit einer Kupplungsfeder 14 angeordnet ist. Dieses Kupplungsglied 13 greift in eine sich axial erstreckende Innenlängsnut 15 an der Innenseite der Betätigungsstange 11 ein. Weiterhin ist die Betätigungs stange 11 in der Mitte mit einer Schmierbohrung 16 versehen und zwischen Führungsgehäuse 8 und Betätigungsstange 11 be findet sich weiterhin ein Abstreifer 17.

Zur Hubbegrenzung ist an der Außenseite der Betätigungsstange 11 eine in axialer Richtung verlaufende Außenlängsnut 18 ange bracht, in die ein in das Führungsgehäuse 8 quer eingeschraubter Führungs- und Anschlagbolzen 19 eingreift. Am Ende der Betätigungsstange 11 ist ein Spannarm 20 oder sonstiger Spannkopf befestigt. Zum Begrenzen der Schwenkbewegung des Spannarmes sind an der Stirn seite des Gehäuses 8 Anschlagstifte 21 angebracht.

Wenn die Vorrichtung als linearer Spannzylinder arbeitet, ist der in die Außenlängsnut 18 reichende Bolzen 19 eingeschraubt, wobei der Schaft 9 angetrieben wird, so daß die Betätigungs stange 11 axial verschoben wird. Der Verschiebeweg ist durch die Länge der Nut 18 begrenzt. Soll die Vorrichtung als Schwenk spanner arbeiten, dann wird der Bolzen 19 entfernt, so daß die Betätigungsstange 11 eine Drehbewegung ausführen kann. Dies wird dadurch bewirkt, daß das Kupplungsglied 13 in die Nut 15 einrastet. Diese Einrichtung wirkt gleichzeitig als Überlast schutz, wobei bei einer entsprechenden Hemmung der Drehbewegung für die Betätigungsstange 11 das Kupplungsglied 13 aus der Nut 15 zurückgedrückt wird.

Die Anschlagstifte 21 dienen sowohl als Verdrehsicherung der Betätigungsstange 11, als auch als Schwenkwinkelbegrenzung des Spannarmes 20. Wenn der Spannarm 20 zusätzlich eine Schwenkbe wegung unter einem bestimmten Winkel, der beliebig anhand der Anschlagstifte 21 eingestellt werden kann, ausführt, ergibt sich folgende Funktion. Bei ausgefahrener Betätigungsstange 11 und nach dem Entfernen des Bolzens 19 wird der Rotationsmotor 1 derart geschaltet, daß die Betätigungsstange 11 eingefahren wird. Da der Schaft 9 mit der Betätigungsstange 11 durch die Kupplungseinrichtung 13, 14 verbunden ist, und der Schaft 9 eine Drehbewegung ausführt, führt der Spannarm 20 ebenfalls eine entsprechende Drehbewegung aus. Die Schwenkbewegung des Spann armes 20 wird von dem Anschlagstift 21 aufgehalten und die Rutschkupplung wird in Funktion gesetzt, wobei der Anschlag stift 21 die Funktion der Nut 18 und des Bolzens 19 übernimmt, so daß die Betätigungsstange 11 eine Axialbewegung gegen das Werkstück ausführt und dieses fest spannt.

Beim Entspannen wird der Motor 1 entgegengesetzt angetrieben, d. h. die Betätigungsstange 11 wird ausgefahren, so daß das Werkstück freigegeben wird. Wenn die Reibungskraft zwischen dem Spannarm 20 und dem Werkstück kleiner ist, als die Kupplungs kraft der Kupplungseinrichtung 13, 14, kann der Spannarm 20 bis an einen der Anschlagstifte 21 schwenken. Danach wird bis zum Abschalten des Motors durch die Kupplungseinrichtung 13, 14 eine Axialbewegung in Richtung Entspannen bewirkt.

Claims

1. Werkstückspannvorrichtung, die durch einen drehrichtungsumkehr baren Rotationsmotor betätigbar ist, bestehend aus

1.1 einem vom Rotationsmotor (1) antreibbaren, mit einem Bewegungsgewinde (10) versehenen Schaft (9), der in einem Führungsgehäuse (8) drehbar und in einem Zwischenstück (2) auf Wälzlagern (6, 7) axial abgestützt ist
1.2 einer mit einem Innengewinde versehenen Betätigungsstange (11), die gegen Verdrehung gesichert und mit einem Spannarm (20) od. dgl. verbunden ist sowie mit dem Betätigungsgewinde (10) des Schaftes (9) zum Ausführen des Spannens oder Lösens in Eingriff steht,

dadurch gekennzeichnet, daß

1.3 die Außenseite der Betätigungsstange (11) mit einer Außenlängsnut (18) versehen ist, in die ein im Führungsgehäuse (8) wahlweise für einen linearen (axialen) Spannvorgang einschraubbarer Führungs- und Anschlagbolzen (19) eingreift,
1.4 die Gewindebohrung des Innengewindes der Betätigungsstange (11) mit einer Innenlängsnut (15) versehen ist,
1.5 am freien Ende des Schaftes (9) eine abgesetzte Verlängerung (12) mit einer Querbohrung (12′) für eine Kupplungs einrichtung (Kupplungsfeder 14 und Kupplungsglied 13) vorgesehen ist, deren Kupplungglied (13) in die Innenlängsnut (15) eingreift und nach dem Anschlagen des Spannarmes (20) an einem der Anschlagstifte (21) aus dieser Längsnut ausrastet zum Ausführen einer linearen Spannbewegung zum Spannen des Werkstückes.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rotationsmotor (1) ein Pneumatikmotor vorgesehen ist, der über ein Untersetzungsgetriebe den Schaft (9) antreibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß ein exzentrisch auf der Abtriebswelle des Rotationsmotors (1) angeordneter Mitnehmerstift (4) entsprechend in eine gleichachsig und drehfest mit dem Schaft (9) verbundene Flanschscheibe (5) ein greift und daß diese Flanschscheibe beidseitig auf als Querlager ausgebildete Wälzlager (6, 7) abgestützt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite des Führungsgehäuses (8) Anschlagstifte (21) für den Spannarm (20) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem mit einem Gewinde (22) versehenen Führungsgehäuse (8) ein Deckel mit am Umfang verstellbaren Anschlagstiften (21) angebracht ist, um einen beliebigen Schwenkwinkel des Spann armes (20) zu erzielen.