DE4109611C2 - Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung zum Einspannen eines Werk­ zeugs o. dgl. gemäß dem Oberberiff des Patentanspuchs 1, wobei das Werkzeug o. dgl. an einem Unterteil einer Presse oder einer Fertigungsma­ schine eingespannt werden soll.

In der Industrie ist die Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung be­ reits in mehreren Bauformen bekannt und wird zum Antrieb der Spannein­ richtung zwischen einer Spannstellung zum Spannen des Gegenstandes, wie beispielsweise eines Stanzwerkzeugs und eines Werkstücks, und einer unge­ spannten Position weg von dem Gegenstand entlang einer T-förmigen Nut verwendet, die horizontal auf einer Oberfläche des Unterteils der Maschine ausgebildet ist.

Bei einer Bauform weist die Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung eine Gegentakt-Kette auf, die mit dem einen Ende der Klemmeinrichtung verbunden ist und entlang der T-förmigen Nut geschoben und gezogen wer­ den kann, ein Kettenzahnrad, das mit der Gegentakt-Kette in Eingriff steht und das drehbar auf einer Welle gelagert ist und einen Antriebsmotor zum Drehen des Kettenzahnrads.

In der bekannten Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung werden zwei Arten von Antriebsmotoren zum Drehen des Kettenzahnrads verwen­ det, einer, der einen elektrischen Motor mit Reduktionsgetrieben verwendet und ein anderer, der einen hydraulischen oder pneumatischen Motor ver­ wendet.

In Hinsicht auf die vielen Defekte dieser bekannten Antriebsmotoren, und weil diese bekannten Motoren ziemlich groß in ihrer Abmessung sind, kön­ nen sie nicht bei einem begrenzten Platzangebot um die Maschine montiert werden, während die Reduktionsgetriebe teuer in der Herstellung sind, ihr Antriebsdrehmoment nicht in einfacher Weise bezüglich des Gewichts und der Größe der Spanneinrichtung umgewandelt werden kann, wobei die Spanneinrichtung nicht frei von solchen Defekten ist, da ihr Drehmoment klein ist und ihre Drehung bei geringer Drehgeschwindigkeit, insbesondere beim Starten, nicht stabilisiert werden kann.

Um ein großes Drehmoment bei geringer Rotationsgeschwindigkeit zu er­ zeugen, sollte der Motor Reduktionsgetriebe aufweisen, die aber wegen ihrer hohen Kosten nicht empfohlen werden können.

Demgemäß ist es möglich, verschiedene Zylinderantriebsmotoren anzuwen­ den, die Druckfluide verwenden, wobei die Motoren relativ klein in ihrer Größe und fähig sind, ein hohes Drehmoment bei geringer Rotationsge­ schwindigkeit zu erzeugen.

Beispielsweise sind in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 54-120 338 oder der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 60-56 101 des Anmelders der vorliegenden Erfindung sind Zylinderantriebsmotoren mit einem Zahnstan­ genritzelmechanismus zur Umwandlung einer Antriebskraft eines pneu­ matischen Zylinders in ein Drehmoment gezeigt. In der Japanischen Pa­ tentanmeldung Nr. 2-151 262 hat der Anmelder der vorliegenden Erfindung einen Zylinderantriebstypmotor mit einem Kurbelmechanismus zu Um­ wandlung der Antriebskraft des pneumatischen Zylinders in ein Drehmo­ ment vorgeschlagen.

Jedenfalls ist es bei diesen Zylinderantriebsmotoren mit dem Zahnstangen­ ritzel- oder Kurbelmechanismus erforderlich, ein langes Zahnstangenteil oder Verbindungsstabteil an der Kolbenstangen des Pneumatikzylinders zur Verfügung zu stellen. Daher ist es unmöglich, die Motorgröße zu miniaturi­ sieren und die Anzahl der erforderlichen Teile für einen Zahnstangenritzel oder Kurbelmechanismus zu vermindern und Herstellungskosten einzuspa­ ren.

Aus der DE 29 19 435 A1 ist weiterhin ein Drehantrieb für Türen, Kraftschar­ niere und dergleichen bekannt, bei dem eine axial unverschiebbar gelagerte Welle über ein Schraubgetriebe mit einem pneumatisch oder hydraulisch beidseitig druckbeaufschlagbaren, längsbeweglichen und unverdrehbaren Zylinderkolben verbunden ist und durch die Längsbewegung des Kolbens in Drehung versetzt wird. Bei dem in der zugehörigen Figur offenbarten Auf­ bau eines Drehantriebs ist allerdings als nachteilig anzusehen, daß sich stark unterschiedliche Flächen für die Druckbeaufschlagung in beiden Bewe­ gungsrichtungen des Kolbens und daher bei im allgemeinen gleichem Druck unterschiedliche Kraftwirkungen bzw. Drehmomente ergeben.

Ein weiterer hydraulisch oder pneumatisch betätigter Drehantrieb ist aus der DE 23 38 745 A1 bekannt. Darin befindet sich ein im Wechsel beidseitig druckbeaufschlagbarer Kolben an seiner Außenfläche über ein erstes Bewe­ gungsgewinde im Eingriff mit der Innenfläche eines Druckzylinders, so daß der Kolben bei einer Druckbeaufschlagung eine mit einer Drehbewegung einhergehende Axialbewegung ausführt. Über ein weiteres, in einer Bohrung des Kolbens vorgesehenes Bewegungsgewinde, das dem ersten Bewegungs­ gewinde entgegengerichtet orientiert verläuft und das im Eingriff mit einem Gegengewinde an einer durch den Kolben hindurchgeführten, axial fixierten Welle steht, erzeugt die spiralförmige Kolbenbewegung eine gewünschte rei­ ne Drehbewegung der Welle. Zur Verringerung der Baugröße des Drehan­ triebs sind die jweiligen Bewegungsgewinde als verdrallte, im Querschnitt gerundete Mehreckprofile ausgebildet, die allerdings nur unter Inkaufnahme eines erheblichen Kostenaufwandes herstellbar sind.

Bei einer weiteren, in der japanischen Offenlegungsschrift JP 62-46508 of­ fenbarten Bauform einer Spannvorrichtung wird eine Zug-Schub-Kette von einer Antriebseinrichtung mit einer langen Gewindespindel bewegt, die mit einem motorischen Drehantrieb verbunden ist. Als Nachteil ist dabei der große, für die Antriebseinrichtung erforderliche Raumbedarf anzusehen, der insbesondere mit einer unerwünschten Vergrößerung der Abmessungen ei­ nes seitlich der Presse angeordneten Kettenkastens in der zur Bewegungs­ richtung der Spannelemente senkrechten, vertikalen Richtung verbunden ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge­ mäße Antriebseinrichtung für eine Spannvorrichtung in der Weise auszubil­ den, daß sie einen geringen Raumbedarf aufweist und insbesondere die Höhe des Gehäuses für die Kette nicht vergrößert. Weiterhin soll eine besonders zuverlässige Funktion einer derartigen Antriebseinrichtung für eine Spann­ vorrichtung sichergestellt sein und ein einfacher Aufbau realisiert werden, um Herstellungskosten einzusparen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 beschriebene Antriebsvorrichtung. Eine alternative Lösung ist im Patentanspruch 6 angegeben. Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung nach der Erfindung weist eine Gegentakt-Kette auf, die an ihrem einen Ende mit der Spannvor­ richtung verbunden ist, ein Gehäuse, das die Gegentakt-Kette enthält bzw. aufnimmt, ein Führungsglied, das in dem Gehäuse zur Führung der Gegen­ takt-Kette vorgesehen ist, ein Kettenzahnrad, das mit der Gegentakt-Kette in dem Gehäuse in Eingriff steht und drehbar auf einer Welle gelagert ist, und einen Antrieb, um das Kettenzahnrad zur Drehung anzutreiben.

Der Antrieb weist einen unter Druck stehenden Fluidzylinder mit einem Kolben auf, der selektiv vorwärts und rückwärts angetrieben werden kann, einen Verdrehsicherungsmechanismus zur Verhinderung der Rotation des Kolbens und einen Umwandlungsmechanismus mit einer Gewindebuchse, die innerhalb des Kolbens parallel zu dessen Achse befestigt ist und eine Gewindespindel, die mit der Gewindebuchse in Eingriff steht und an einem Ende der Spindel befestigt ist.

Der modifizierte Antrieb weist eine Gewindebuchse auf, die in einer inner­ halb des Kettenzahnrades ausgebildeten axialen Bohrung fixiert ist, eine Gewindespindel, die sich durch die Gewindebuchse erstreckt und mit ihr in Eingriff steht, einen ersten unter Druck stehenden einfach wirkenden Fluidzylinder, der fest am Gehäuse an einer Endseite der Gewindespindel befestigt ist, um die Gewindespindel in Richtung der anderen Endseite zu schieben, einen zweiten unter Druck stehenden einfach wirkenden Fluidzy­ linder, der fest am Gehäuse an der anderen Endseite der Gewindespindel montiert ist, um die Gewindespindel in Richtung der einen Endseite zu schieben und einem Verdrehsicherungs- bzw. -haltemechanismus zur Ver­ hinderung der Drehung der Gewindespindel.

In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Presse, ausschnittsweise; Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Ebene der Linien II-II aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang der Ebene der Linien III-III aus Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung entlang der Ebene der Linien IV-IV aus Fig. 3;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines Antriebs;

Fig. 6 eine Seitenansicht des Antriebs gesehen in Pfeilrichtung VI der Fig. 5;

Fig. 7 eine teilweise Schnittdarstellung des Antriebs;

Fig. 8 eine Vorderansicht eines Kupplungsmechanismuses;

Fig. 9 eine Vorderansicht eines ersten Befestigungsteils;

Fig. 10 eine Vorderansicht eines zweiten Befestigungsteils;

Fig. 11 eine Schnittdarstellung eines modifizierten Antriebs;

Fig. 12 eine Schnittdarstellung eines anderen modifizierten Antriebs;

Fig. 13 eine Vorderansicht eines modifizierten Kupplungsmechanismus.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Er­ findung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Die erste Ausführungsform ist in den Fig. 1 bis 10 dargestellt.

Eine Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung nach diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist zur Anwendung an einer Vorrichtung zum Antrieb einer Spanneinrichtung zum Spannen eines Stanzwerkzeugs einer Presse vorge­ sehen.

Zunächst wird die Presse 1 kurz beschrieben. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist das Unterteil 2 der vertikalen Preßmaschine 1 mit einem festen Stanzwerk­ zeughalter 4 zur Anordnung der unteren Form 3a des Stanzwerkzeugs 3 ver­ sehen, und die Führung 5 der Presse 1 ist mit einem bewegbaren Stanzwerkzeughalter 6 zur Anordnung der oberen Form 3b des Stanzwerk­ zeugs 3 an ihrer unteren Endoberfläche versehen.

Auf der Oberfläche des festen Stanzwerkzeughalters 4 und des bewegbaren Stanzwerkzeughalters 6 sind jeweils zwei horizontale T-förmige Nuten 7 von rechts nach links ausgebildet, wobei die jeweilige T-förmige Nut 7 des festen Stanzwerkzeughalters 4 mit zwei, entlang der Nut 7 bewegbaren Spannvor­ richtungen 10 zum Klemmen der unteren Form 3a versehen ist und die je­ weilige T-förmige Nut 7 des bewegbaren Stanzwerkzeughalters 6 mit zwei, entlang der Nut 7 bewegbaren Spannvorrichtungen 10 zum Klemmen der obe­ ren Form 3b versehen ist.

An jeder der rechten und linken Seitenwandungen des festen Stanzwerk­ zeughalters 4 und des bewegbaren Stanzwerkzeughalters 6 sind zwei Sätze von Antriebsvorrichtungen für Spannvorrichtungen CD jeweils entspre­ chend zu der T-förmigen Nut 7 montiert. Jede Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung CD treibt die Spannvorrichtung 10 zwischen einer unge­ klemmten Position, dargestellt durch durchgezogene Linien und einer Spannposition, dargestellt in zweifach punktierten Linien, an.

Als nächstes wird die Spannvorrichtung 10 beschrieben.

Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, weist die Spannvorrichtung 10 einen Hauptkörper 11 auf, einen Zapfen 12, der horizontal am Hauptkörper 11 be­ festigt ist, einen Klemmhebel 13, der bewegbar an dem Hauptkörper 11 durch den Zapfen 12 montiert ist und einen hydraulischen Zylinder 14 zum Antrieb des Klemmhebels 13. Der Fußbereich 11a des Hauptkörpers 11 be­ findet sich in Eingriff mit der T-förmigen Nut 7 und ist entlang der Nut be­ wegbar.

Als nächstes wird die Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung CD be­ schrieben. Da der Aufbau dieser Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrich­ tung CD der gleiche ist, wird die Beschreibung mit Bezug auf die Fig. 2 bis 6 an der Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung CD vorgenommen, die an der rechten Seitenwandung des bewegbaren Stanzwerkzeughalters 6 montiert ist.

Die Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung CD weist ein vertikal verlängertes Gehäuse 20 auf, das an der rechten Seite des bewegbaren Stanzwerkzeughalters 6 angeordnet ist, eine Gegentakt-(in entgegengesetz­ ter Richtung bewegbare)-Kette 30, die in die T-förmige Nut 7 von innerhalb des Gehäuses 20 eingeführt und mit dem Fußbereich 11a des Hauptkörpers 11 der Spannvorrichtung 10 an ihrem vorderen Ende verbunden ist, ein Ket­ tenzahnrad, das drehbar in dem unteren Bereich des Gehäuses 20 angeord­ net ist und in Eingriff mit der Gegentakt-Kette 30 steht, und einen Antrieb vom Typ Pneumatikmotor (Zylinderantriebpneumatikmotor) 50 zur Rotati­ on des Kettenzahnrades 40.

Die Öffnungen 20a des Gehäuses 20 sind derart ausgebildet, daß sie in Rich­ tung auf die Führung 5 weisen, und wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, ist ein Blockteil 23, das am unteren Seitenbereich des Gehäuses 20 befestigt ist, an die rechte Seitenwandung des bewegbaren Stanzwerkzeughalters 6 an­ grenzend mit Bolzen 25 fixiert, während die oberen Enden der Vorderwan­ dung 20b und der Hinterwandung 20c des Gehäuses 20 an Klammern 15 fi­ xiert sind, die jeweils mit Bolzen 22 an der Führung 5 befestigt sind.

Das Blockteil 23 ist mit einem Ölkanal 23a versehen, der mit einer Hydrau­ likversorgungsquelle (nicht gezeigt) verbunden ist, und mit einer Führungs­ nut 23b, die den gleichen Querschnitt wie die T-förmige Nut 7 hat. Die Füh­ rungsnut 23b kommuniziert mit einem Ende der T-förmigen Nut 7.

Die Gegentakt-Kette 30 dient zum Schieben und Ziehen der Spannvorrich­ tung 10 zwischen der ungespannten Position und der Spannposition. Wie in den Fig. 2 bis 4 im Prinzip dargestellt ist, besteht die Gegentakt-Kette 30 aus einer Kette 31 und einer Vielzahl von U-förmigen Führungsteilen 32 und ei­ ner Vielzahl von freien Rollen 33. Die Gegentakt-Kette 30 weist kleine freie Rollen 33 an gegenüberliegenden Enden von jeweiligen Verbindungsbolzen 31a und eine Mehrzahl von U-förmigen Führungsteilen 32 auf, wobei jede dieser Platten integral bzw. zusammen mit jeweiligen Paaren von alternie­ renden Verbindungsplatten ausgebildet ist, und diese U-förmigen Führungs­ teile 32 eine Führungspassage für einen Ölschlauch 16 bilden, und das Ket­ tenzahnrad 40 ein Paar von Kettenradbereichen 40a aufweist, wobei jeder dieser Bereiche mit den freien Rollen 33 der Gegentakt-Kette 30 in Eingriff steht. Das vordere Ende der Gegentakt-Kette 30 ist mit der Klemmeinrich­ tung 10 über ein Verbindungsglied 34 verbunden.

Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, sind die Führungsglieder 17 zur Führung der freien Rollen 33 jeweils an der inneren Oberfläche der Vorderwandung 20b und Rückwandung 20c des Gehäuses 20 montiert und Führungsbereiche 20e zur Führung der freien Rollen 33, die an gegenüberliegenden Enden der Öffnung 20a angeordnet sind, sind jeweils am linken Ende der Frontwan­ dung 20b und der Hinterwandung 20c ausgebildet. Die Gegentakt-Kette 30 ist entlang einer U-Kurve an ihrem oberen Bereich umgelenkt, der linke Sei­ tenbereich des U-Kurvenbereichs der Gegentakt-Kette 30 ist von den Füh­ rungsbereichen 20e geführt, der rechte Seitenbereich des U-Kurvenbereichs ist von den Führungsgliedern 17 geführt, und am unteren Ende des Füh­ rungsglieds 17 ist die Gegentakt-Kette 30 in die Führungsnut 23b des Block­ teils 23 durch eine Führungsnut 26a in einen Lagerblockteil 26 eingeführt, welches am unteren Bereich des Gehäuses 20 befestigt ist.

Innerhalb der Gegentakt-Kette 30 ist ein flexibler Ölschlauch 16 entlang ei­ ner Führungstunnelpassage innerhalb der U-förmigen Führungsteile 32 an­ geordnet, wobei ein Ende des Schlauchs 16 mit dem Ölkanal 23a und das andere Ende mit dem Hauptkörper 11 der Spanneinrichtung 10 verbunden ist, so daß Hydrauliköl dem Hydraulikzylinder 14 zugeführt oder von diesem abgelassen werden kann.

Das Kettenzahnrad 40 ist zwischen der Frontwandung 26b und der Hinter­ wandung 26c des Lagerblockteils 26 angeordnet und ist auf eine Abtriebswel­ le 78 des Antriebs 50 montiert. Das Kettenzahnrad 40 und die Abtriebswelle 78 sind lösbar durch einen Kupplungsmechanismus 80 miteinander verbun­ den. Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, weist das Kettenzahnrad 40 ein Paar bzw. eine Anzahl Kettenradbereiche 40a auf, die mit freien Rollen 33 der Gegentakt-Kette 30 in Eingriff stehen.

Als nächstes wird der Antrieb 50 vom Typ eines pneumatischen Motors be­ schrieben.

Der Antrieb 50 ist außerhalb der Rückwandung 20c des Gehäuses 20 ange­ ordnet. Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, ist der Antrieb fest an der Rück­ wandung 26c des Lagerblockteils 26 mit vier Bolzen 62 montiert, die sich durch einen Zylinderkörper 61 eines doppelt wirkenden (hin- und herge­ hend) pneumatischen Zylinders 60 erstrecken, der besonders in seiner Kon­ struktion ist.

Innerhalb des Zylinderkörpers 61 ist ein Kolben 65 angeordnet, das einen Hauptkörperbereich 65a eines kleineren Durchmessers aufweist, als der In­ nendurchmesser des Zylinderkörpers 61, wobei erste und zweite Kolbenbe­ reiche 65b, 65c jeweils an den Vorder- und Hinterenden des Hauptkörperbe­ reichs 65a ausgebildet sind. Eine ringförmige Trennwand 61a, die in gleiten­ dem Kontakt mit der Oberfläche des Hauptkörperbereichs 65a steht, ist am Mittelinnenbereich des Zylinderkörpers 61 ausgebildet, und somit ist in dem Zylinderkörper 61 eine erste Kammer 67 zwischen dem ersten Kolbenbereich 65b und der Trennwand 61a ausgebildet, während eine zweite Kammer 68 zwischen dem zweiten Kolbenbereich 65c und der Trennwand 61a ausgebil­ det ist.

Luftschläuche 69, 70 zur jeweiligen Druckluftversorgung der ersten und zweiten Kammern 67, 68 sind mit dem Zylinderkörper 61 verbunden. Wenn Druckluft der ersten Kammer 67 zugeführt wird, wird das Kolbenteil 65 in eine vorgeschobene Stellung, gezeigt in Fig. 5 in zweifach punktierten Lini­ en, von einer rückgestellten Stellung, gezeigt in Fig. 5 in durchgezogenen Linien, gefahren, und wenn Druckluft der zweiten Luftkammer 68 zugeführt wird, wird der Kolben 65 in die rückgestellte, eingefahrene Position von der vorgeschobenen Position gefahren.

Als nächstes wird ein Umwandlungsmechanismus zur Umwandlung oder Konvertierung der Antriebskraft des pneumatischen Zylinders 60 in ein Drehmoment zur Drehung des Kettenzahnrads 40 beschrieben.

Wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, ist eine exzentrische axiale Bohrung 71, die außermittig zur Achse C1 des Kolbens 65 liegt, im Kolben 65 ausge­ bildet, eine Gewindebuchse 72b ist in die außermittige axiale Bohrung 71 eingesetzt, wobei ihre Achse C2 parallel und seitlich versetzt zur Achse C1 ist. Die Gewindebuchse 72b ist an ihrem ringförmigen Bereich 72a über Bol­ zen 73 an dem Kolbenteil 65 befestigt.

Eine Gewindespindel 75 erstreckt sich durch die Gewindebuchse 72b und steht in Eingriff mit ihr, wobei das hintere Ende der Gewindespindel 75 drehbar an einem Lager 76 gelagert ist, das in die Wandung 61b des Zylin­ derkörpers 61 montiert ist, wobei das vordere Ende der Gewindespindel 75, das sich weiter nach vorn als der Zylinderkörper 61 erstreckt, drehbar an ei­ nem Lager 77 gelagert ist, das in der Rückwandung 26c des Lagerblockteils 26 angebracht ist, wobei eine Abtriebswelle 78 zusammen mit dem vorderen Ende der Gewindespindel 75 ausgebildet ist und wobei die Paarung aus In­ nengewinde 72 der Gewindebuchse 72b des Kolbens 65 und Gewindespindel 75 als Bewegungsgewinde und in einer speziellen Ausführungsform als Ku­ gelumlaufgewinde ausgeführt sind.

Wenn der Kolben 65 in die vorgeschobene Position gefahren ist, werden die Gewindespindel 75 und die Abtriebswelle 78 durch die Gewindebuchse 72b dazu gezwungen, sich zu drehen, und gleichzeitig wird das Kettenzahnrad 40 gezwungen, sich im Uhrzeigersinn durch den Kupplungsmechanismus 80 zu drehen, wie in Fig. 3 dargestellt, wodurch die Spannvorrichtung 10 in die Spannstellung gefahren wird, wo das Stanzwerkzeug 3 von der Spannvor­ richtung 10 durch die Gegentakt-Kette 30 festgeklemmt wird. Dagegen wird, wenn der Kolben 65 in die eingefahrene Position gefahren wird, das Ketten­ zahnrad 40 dazu gezwungen, sich im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, wie in Fig. 3 dargestellt, wodurch die Spannvorrichtung 10 in die entgegengesetzte Richtung zur ungespannten Stellung gefahren wird.

Als nächstes wird der Kupplungsmechanismus 80 beschrieben. Der Kupp­ lungsmechanismus 80 ist vorgesehen zur Übertragung des Moments der Ab­ triebswelle 78 zum Kettenzahnrad 40 und zum Einstellen der vorgeschobe­ nen Position, bei der es sich um die Spannstellung der Spannvorrichtung 10 handelt, entsprechend der Größe der unteren Form 3a oder der oberen Form 3b.

Wie in den Fig. 5 und 8 bis 10 dargestellt ist, ist ein ausgenommener bzw. ausgeschnittener Wellenbereich 78a am vorderen Ende der Abtriebswelle 78 nahe der vorderen Endoberfläche des Kettenzahnrads 40 durch teilweises Herausschneiden mit einer eingreifenden Oberfläche ausgebildet, wobei ein erstes Befestigungsteil 81, das mit einer Öffnung 81a versehen ist, mit der der ausgeschnittene Wellenbereich 78a in Eingriff steht und sechs gebogene, verlängerte Bolzenlöcher 81b, die in einem Intervall von 60° ausgebildet sind, an der vorderen Oberfläche des Kettenzahnrads 40 angeordnet ist, und wobei ein zweites Befestigungsteil 82 an der vorderen Oberfläche des ersten Befestigungsteils 81 angeordnet ist, wobei das zweite Befestigungsteil 82 ei­ ne Öffnung 82a aufweist, durch die der ausgeschnittene Wellenbereich 78 sich mit Abstand dazwischen erstreckt und Bolzenlöcher 82b in einem Inter­ vall von 60° ausgebildet sind. Zusätzlich zeigen die Bezugsziffern 83 und 84 jeweils einen Stift zur Verhinderung des Abrutschens des Befestigungsteils 81 vom ausgeschnittenen Wellenbereich 78a und einen Bolzen an.

Nach Einbau der Spannvorrichtung 10 und der Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung CD, wenn die vorgeschobene Position der Spannvorrichtung 10 eingestellt ist, wird zunächst der Kolben 65 des Antriebs 50 in die vorgeschobene Position gebracht, dann, ohne die Bolzen 84 in die Bolzenlö­ cher 81b, 82b einzusetzen, wird das Kettenzahnrad 40 relativ zur Abtriebs­ welle 78 zum Einstellen der Spannposition der Spannvorrichtung 10 gedreht, und anschließend werden die ersten und zweiten Befestigungsteile 81, 82 am Kettenzahnrad 40 mit den Bolzen 84 fixiert.

Durch das Fixieren der ersten und zweiten Befestigungsteile 81, 82 am Ket­ tenzahnrad 40 ist dieses an der Abtriebswelle 78 befestigt, so daß es nicht relativ zur Abtriebswelle 78 rotiert und das Moment der Abtriebswelle 78 auf das Kettenzahnrad 40 durch die ersten und zweiten Befestigungsteile 81, 82 und die Bolzen 84 übertragen wird. Zusätzlich im Fall einer geringfügigen Einstellung der vorgeschobenen Position wird die Spannvorrichtung 10 ge­ ringfügig durch Lösen der Bolzen 84 in die vorgeschobene Position ausge­ richtet, anschließend werden erstes und zweites Befestigungsteil 81, 82 mit den Bolzen 84 wieder angezogen.

Als nächstes wird die Funktion der Antriebsvorrichtung für eine Spannvor­ richtung CD und des Antriebs 50 beschrieben.

Für den Fall des Antriebs der Spannvorrichtung 10 in die Spannstellung von der ungespannten Stellung, wenn der Kolben 65 in die vorgeschobene Posi­ tion von der eingefahrenen Position zusammen mit der Gewindebuchse 72b gefahren wird durch Zufuhr von Druckluft in die erste Kammer 67, werden die Gewindespindel 75 und die Abtriebswelle 78 dazu gezwungen sich zu drehen, wobei das Kettenzahnrad 40 gezwungen wird, sich im Uhrzeigersinn durch den Kupplungsmechanismus 80 zu drehen.

Da die Gewindebuchse 72b innerhalb des Kolbens 65 angebracht ist mit ih­ rer Achse C2 versetzt zur Achse C1 des Kolbens 65, dreht sich der Kolben 65 nicht innerhalb des Zylinderkörpers 61, wobei die Antriebskraft des Zylin­ ders 60 in ein Moment zur Drehung der Gewindespindel 75 umgewandelt wird.

Wenn das Kettenzahnrad 40 zur Drehung angetrieben wird, wird die Kette, die mit dem Kettenzahnrad 40 in Eingriff steht, in Richtung nach unten an­ getrieben, während die Spannvorrichtung 10 in Richtung der Spannstellung vorgeschoben wird, wie dies in Fig. 3 in den zweifach punktierten Linien dargestellt ist. Wenn das Kolbenteil 65 die vorgeschobene Stellung erreicht, erreicht die Spannvorrichtung 10 ebenfalls die Spannstellung, wobei an­ schließend die Druckluftversorgung der ersten Kammer 67 gestoppt wird.

Andererseits, im Fall des Antriebs der Spannvorrichtung 10 zur ungespann­ ten Stellung von der Spannstellung, wenn Druckluft der zweiten Kammer 68 zugeführt wird, wird das Kettenzahnrad 40 gezwungen, sich im Gegenuhr­ zeigersinn zu drehen, die Gegentakt-Kette 30 wird im Gehäuse 20 aufwärts bewegt, während die Spannvorrichtung 10 in Richtung der ungespannten Stellung gezogen wird. Wenn der Kolben 65 die eingefahrene Position er­ reicht, erreicht die Spannvorrichtung 10 ebenfalls die ungespannte Stellung, wobei anschließend die Druckluftzufuhr zur zweiten Kammer 68 gestoppt wird.

Da, wie oben beschrieben, der Antrieb 50 vom Typ eines pneumatischen Mo­ tors einen zweifach wirkenden pneumatischen Zylinder 60 aufweist, können der Umwandlungsmechanismus mit der Gewindebuchse 72b und der Gewin­ despindel 75, und der Abtriebswelle 78, und dem Antrieb 50 beachtlich in ih­ rem Aufbau vereinfacht und in ihrer Größe miniaturisiert werden. Weiterhin kann, da der Umwandlungsmechanismus innerhalb des Zylinders 60 mit sei­ ner Achse C2, die versetzt zur Achse C1 des Kolbens 65 angeordnet ist, eine Verdrehsicherung zur Verhinderung einer Verdrehung des Kolbens 65 be­ achtlich vereinfacht werden, wobei die Anzahl der Teile verringert und der Antrieb 50 bei geringeren Kosten hergestellt werden kann.

Da die erste und zweite Kammer 67, 68 zwischen den ersten und zweiten Kolbenbereichen 65b, 65c und der Trennwand 61a des Zylinderkörpers 61 jeweils ausgebildet sind, kann der Dichtungsaufbau zur Verhinderung des Austretens von Druckluft aus dem Zylinder 60 beachtlich vereinfacht und die Lebensdauer des Antriebs 50 erhöht werden. Weiterhin ist es selbstverständ­ lich, daß Kammern im Pneumatikzylinder 60 in derselben Weise wie in kon­ ventionellen, doppelt wirkenden Zylindern ausgebildet werden können durch Zurverfügungstellung des Umwandlungsmechansimus, mit einem besonde­ ren Dichtungsaufbau.

Statt des Pneumatikzylinders kann weiterhin ein Hydraulikzylinder ver­ wendet werden. Zusätzlich ist es möglich, eine andere Spannvorrichtung, die unterschiedlich in Größe und Gewicht ist, durch Änderung des Druckes der Druckluft, die den Kammern 67, 68 zugeführt wird, anzutreiben. Weiterhin kann, in Fällen, wo das Kettenzahnrad 40 auf die Abtriebswelle 78 montiert derart ist, um eine relative Drehung zu verhindern, der Kupplungsmecha­ nismus 80 weggelassen werden.

Zweites Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11.

Die Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung CDA nach dieser Aus­ führungsform ist grundlegend ähnlich zu der Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung CD nach dem ersten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme des Antriebs 50. In einem Antrieb 50A der Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung CDA werden ein Paar von einfach wirkenden Pneuma­ tikzylindern statt der Zylinder 60 des Antriebs 50 verwendet. In Fig. 11 be­ zeichnen die gleichen Bezugszeichen gleiche oder ähnliche funktionale Ele­ mente der ersten Ausführungsform, auf deren Beschreibung verzichtet wird.

Wie in Fig. 11 dargestellt, ist ein Kettenrad 40A drehbar auf einem Träger­ block 26A durch Lager 42 angebracht, wobei die Gewindebuchse 72b in eine axiale Bohrung 43 eingesetzt ist, die innerhalb des Kettenrades 40A ausge­ bildet ist, und wobei die Gewindebuchse 72b am Kettenzahnrad 40a an ih­ rem ringförmigen Bereich 72a mit Bolzen 73 befestigt ist. Die Gewindespin­ del 75 erstreckt sich durch die Gewindebuchse 72b und steht in Eingriff mit ihr, während die rechten und linken Enden der Gewindespindel 75A sich nach außerhalb des Gehäuses 20 erstrecken.

Auf der rechten Endseite und auf der linken Endseite der Gewindespindel 75A sind erste und zweite, einfach wirkende pneumatische Zylinder 91, 92 exzentrisch zu der Gewindespindel 75A angeordnet, die jeweils fest am La­ gerblock 26A vorgesehen sind, während das rechte und das linke Ende der Gewindespindel 75A mit Kolben 93, 94 des ersten und zweiten Zylinders 91, 92 jeweils durch den Kupplungsmechanismus 80 verbunden sind, um eine relative Drehung zu verhindern. Luftschläuche 97, 98 für die Druckluftver­ sorgung der Kammern 95, 96 sind mit den ersten und zweiten Zylindern 91, 92 jeweils verbunden.

Als nächstes wird die Funktion des Antriebs 50A beschrieben werden.

Wenn der Kolben 93 oder der Kolben 94 in Richtung des Kettenrades 40 zu­ sammen mit der Gewindespindel 75A durch Druckluft in die Kammer 95 oder Kammer 96 selektiv angetrieben wird, werden die Gewindebuchse 72b und das Kettenzahnrad 40 gezwungen, sich im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzei­ gersinn zu drehen, wodurch die Spannvorrichtung 10 zwischen der Spann­ position und der ungespannten Position angetrieben wird.

Da die Gewindespindel 75A exzentrisch zu den ersten und zweiten Luftzy­ lindern 91, 92 angeordnet ist, drehen sich die Kolben 93, 94 nicht, und die Antriebskraft des ersten oder zweiten Zylinders 92, 93 wird in ein Moment zur Drehung der Gewindespindel 75A und des Kettenzahnrads 40A umge­ wandelt. Weiterhin, selbst wenn ein unvermeidbares Moment bedingt durch eine Außenlast auf die Gewindespindel 75A durch das Kettenzahnrad 40 wirkt, verhindert der Kupplungsmechanismus 80 eine Drehung der Gewin­ despindel 75A.

Da der Antrieb 50A aus zwei einfach wirkenden Zylindern 91, 92 besteht, können der Umwandlungsmechanismus mit Gewindebuchse 72b und Ge­ windespindel 75A, sowie Kettenzahnrad 40A als ein Rotationsabtriebsglied, und der Antrieb 50A beachtlich im Aufbau vereinfacht und in der Größe verkleinert werden. Weiterhin, da jeder der Zylinder 91, 92 exzentrisch zu dem Umwandlungsmechanismus angeordnet ist und die Kolben 93, 94 je­ weils durch den Kupplungsmechanismus 80 an der Gewindespindel 75A be­ festigt sind, wird eine Verdrehsicherung zur Verhinderung der Verdrehung der Kolben 93, 94 beachtlich vereinfacht. Da konventionelle Pneumatikzy­ linder als Zylinder 91, 92 verwendet werden können, können zusätzlich die Herstellungskosten des Antriebs 50A verringert werden.

Zusätzlich ist es möglich, beide Enden der Gewindespindel 75A jeweils zu­ sammen mit den Kolbengliedern 93, 94 zu befestigen.

Dritte Ausführungsform nach den Fig. 12 und 13.

Die Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung CDB nach der dritten Ausführungsform entspricht im wesentlichen der Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung CD der ersten Ausführungsform mit Ausnahme des Antriebs 50. In Fig 12 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche funktionale Elemente der ersten Ausführungsform, auf deren Beschreibung verzichtet wird und nur unterschiedliche Merkmale beschrieben werden.

Wie in Fig. 12 gezeigt, ist innerhalb eines Kolbens 65B eines zweifach wir­ kenden pneumatischen Zylinders 60B eine konzentrische axiale Bohrung 71B ausgebildet, deren Achse konzentrisch zu einer Achse C1 des Kolbens 65B ist. Eine Gewindebuchse 72b ist konzentrisch in die axiale Bohrung 71B eingesetzt und am Kolben 65B mit einer Feder bzw. einem Keil 100 befe­ stigt. Eine Stange 101 erstreckt sich durch den Kolben 65B und ist an seinen beiden Enden in den Wandungen 61b des Zylinderkörpers 61 und der Rück­ wandung 26c eines Lagerblockglieds 26B jeweils gehalten, so daß der Kolben 65B daran gehindert wird, sich zu verdrehen.

Als nächstes wird ein Kupplungsmechanismus 80B beschrieben.

Wie in Fig. 13 gezeigt, ist ein ausgeschnittener Wellenbereich 78b am linken Ende einer Abtriebswelle 78B nahe der vorderen Endeoberfläche des Ketten­ zahnrads 40B ausgebildet, und sechs Bolzenlöcher 102 sind in einem Ab­ stand von 60° auf der vorderen Endoberfläche des Kettenzahnrads 40B aus­ gebildet. Nachdem die Spannstellung der Spannvorrichtung 10 in der glei­ chen Weise wie vorher beschrieben eingestellt und eingerichtet ist, wird ein Stopglied 103 mit dem ausgeschnittenen Wellenbereich 78b in Eingriff ge­ bracht, anschließend wird das Stopglied 103 am Kettenzahnrad 40B mit Bol­ zen 104 befestigt. Dementsprechend dreht sich das Kettenzahnrad 40B nicht relativ um die Abtriebswelle 78B, und das Moment der Antriebswelle 78B kann durch das Stopglied 103 und die Bolzen 104 auf das Kettenzahnrad 40 übertragen werden.

Die Antriebe 50, 50A, 50B können auch bei anderen Vorrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise bei Förderern oder Aufzügen. Daher können ein konventionelles Kettenzahn­ rad, eine Trommel zum Antrieb eines Gurtes und eine Seilscheibe zum An­ trieb eines Drahtes statt des Kettenzahnrads 40, 40A als Rotationsabtriebs­ glied gleichfalls verwendet werden.

Claims (9)

1. Antriebsvorrichtung für eine Spannvorrichtung (10), die mit einem Fuß­ teil (11a) in eine im Querschnitt T-förmige Nut (7) eines Halters (4, 6) eingreift und darin zwischen einer Spannstellung zum Einspannen eines Werkzeuges o. dgl. und einer Freigabestellung verschiebbar ist,
mit einer in der T-förmigen Nut (7) längsbewegbaren Zug-Schub-Kette (30), deren freies Ende mit dem Fußteil (11a) der Spannvorrichtung (10) verbunden ist,
mit einem vertikal ausgerichteten Gehäuse (20) zur Aufnahme des außer­ halb der T-förmigen Nut (7) befindlichen Teils der Zug-Schub-Kette (30) in einer Führungsnut (23b), deren freies Ende auf die T-förmige Nut hin (7) ausgerichtet ist,
mit einer in dem Gehäuse (20) angeordneten Führung (17) zum Umlen­ ken der Zug-Schub-Kette (30) aus der waagerechten T-förmigen Nut (7) in eine vertikale Ebene,
gekennzeichnet durch
ein Kettenzahnrad (40), das innerhalb des Gehäuses (20) mit der Zug- Schub-Kette (30) in Eingriff steht und auf einer Welle (78) befestigt ist,
und durch einen Antrieb (50) für das Kettenzahnrad (40) in beiden Dreh­ richtungen, bestehend aus einem Druckmittelzylinder (60) mit einem in zwei Richtungen beaufschlagbaren Kolben (65), einer Einrichtung zum Verhindern einer Drehung des Kolbens (65) innerhalb des Zylinders (60),
einem in dem Kolben axial ausgebildeten Innengewinde (72) und einer mit dem Innengewinde (72) in Eingriff befindlichen Gewindespindel (75), die mit der Welle (78) des Kettenzahnrades ((40) verbunden ist, wobei Innen­ gewinde (72) und Gewindespindel (75) als Bewegungsgewinde ausgeführt sind.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (65) einen Hauptkörper (65a) mit einem kleineren Durchmes­ ser als der Innendurchmesser des Zylinders (60) sowie zwei Endteile (65b, 65c) aufweist, und daß in der Zylinderwand ein nach innen ragender Flansch (61a) ausgebildet ist, der in Kontakt mit dem Hauptkörper (65a) des Kolbens (65) ist, so daß zwischen dem Flansch (61a) und den beiden Endteilen (65b, 65c) des Kolbens (65) eine erste und eine zweite Fluid­ kammer (67, 68) gebildet werden.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Paarung aus Innengewinde (72) des Kolbens (65) und Gewinde­ spindel (75) als Kugelumlaufgewinde ausgebildet sind.

4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Innengewinde (72) des Kolbens (65) und die Gewindespindel (75) koaxial in dem Zylinder angeordnet sind und als Verdrehsicherung für den Kolben (65) eine Stange (101) dient, die den Kolben (65) gleitend durchsetzt und an ihren Enden festgelegt ist.

5. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Innengewinde (72) des Kolbens (65) und die Gewindespindel (75) exzentrisch in dem Zylinder angeordnet sind und die Drehsicherung bilden.

6. Antriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, gekennzeichnet durch
ein Kettenzahnrad (40A), das innerhalb des Gehäuses (20) mit der Zug- Schub-Kette (30) in Eingriff steht und auf einer Welle (78) befestigt ist,
und durch einen Antrieb (50A) für das Kettenzahnrad (40A) in beiden Drehrichtungen, bestehend aus einer in einer Axialbohrung (43) des Ket­ tenzahnrades (40A) befestigten Gewindebuchse (72b) und einer mit dieser in Eingriff befindlichen Gewindespindel (75A), einem ersten einfach wir­ kenden Druckmittelzylinder (91) an einem Ende der Gewindespindel (75A) und einem zweiten einfach wirkenden Druckmittelzylinder (92) an dem anderen Ende der Gewindespindel (75A) zum wechselseitigen Bewe­ gen der Gewindespindel (75A), und mit einer Einrichtung zum Verhin­ dern einer Drehung der Gewindespindel (75A).

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Paarung Gewindebuchse (72b)/Gewindespindel (75A) als Kugelum­ laufgewinde ausgebildet ist und daß die Enden der Gewindespindel (75A) unverdrehbar an den Kolben (93, 94) in dem ersten und dem zweiten Druckmittelzylinder (91, 92) festgelegt sind.

8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebuchse (72b) und die Gewindespindel (75A) exzentrisch in dem ersten und dem zweiten Druckmittelzylinder (91, 92) festgelegt sind und dadurch die Verdrehsicherung bilden.

9. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zug-Schub-Kette (30) aus einer Kette (31) mit im Querschnitt U-förmigen Führungsteilen (32) und dazwischen angeordne­ ten Verbindungslaschen besteht, daß an den Enden von Verbindungs­ bolzen (31a) zur Verbindung der Kette (31) und der U-förmigen Füh­ rungsteile (32) frei drehbare Rollen (33) angeordnet sind, daß die U- förmigen Führungsteile (32) eine Führung für einen Ölschlauch (16) zur Zu- und Abfuhr von Öl zu/von einem Hydraulikzylinder (14) bilden, und daß das Kettenrad (40) zwei axial beabstandete Zahnkränze (40a) auf­ weist, die mit den frei drehbaren Rollen (33) in Eingriff kommen.