DE6603824U - Pneumatische oder hydraulische einspannvorrichtung fuer werkstuecke, insbesondere bohrvorrichtung - Google Patents

Description

Dipi.-lng. H. Saueniand · Dr.-Ing. R. König Patentanwälte - 4qdo Düsseldorf ■ Cecilienallee 7ε - Telefon 43273a

P 26 708/49C Gkm 25. Juni 1969

============ Il/Schn/21 657

Firma J. Gottlieb Peiseler, Remscheid-Haddenbach

"Pneumatische oder hydraulische Einspannvorrichtung für Werkstücke, insbesondere Bohrvorrichtung¹¹

Bei pneumatisch oder hydraulisch betätigten Einspannvorrichtungen für Werkstücke und vor allem bei Bohrvorrichtungen besteht die Gefahr, daß bei ungeschickter Handhabung die Pinger des Arbeiters zwischen den Spannteilen eingeklemmt werden. Der pneumatische oder hydraulische Druck muß daher so niedrig bemessen werden, daß die Klemmkraft unterhalb eines Wertes bleibt, bei dem der eingeklemmte Pinger ernstlich verletzt werden kann. Vielfach reicht die so bemessene Klemmkraft aber nicht zur sicheren Einspannung des Werkstücks aus. Infolgedessen ist man in vielen Pällen genötigt, bei rein mechanisch von Hand betätigten Vorrichtungen zu bleiben, bei denen die Spannkraft von Hand eraeugt wird.

Diesem Mangel der pneumatisch oder hydraulisch betätigten Einspannvorrichtungen sucht die Erfindung abzuhelfen. Sie beruht auf dem Gedanken, die Spannteile zunächst nur mit relativ geringer, für einen dazwischen befindlichen Pinger ungefährlichen Kraft aufeinander zu zu bewegen und erst in ganz geringem Abstand vom einzuspannenden Werkstück erheblich heraufzusetzen. Der kurze Weg, den der bewegliche Spannteil dann unter vermehrter Kraft zurücklegt, kann so bemessen werden, daß ein etwa zwischen den Spannteilen befindlicher Pinger zwar ein wenig zusammengedrückt, aber

nicht ernstlich gequetscht wird»

Die vorstehend erläuterte Maßnahme würde die verlangte Sicherheit schaffen, wenn Gewähr dafür "bestände, daß vor jeder Betätigung der Spannvorrichtung auch wirklich ein Werkstück eingelegt worden ist» Ist das Einlegen unterblieben, dann würde ein zwischen den Spannteilen befindlicher Finger nach der Umschaltung auf erhöhte Spannkraft nach wie vor ernstlich verletzt werden. Um Sicherheit auch für diesen Pail zu schaffen, sieht die Erfindung vor, die Spannbewegung nahezu unmittelbar nach dem Umschalten auf erhöhte Spannkraft zu unterbrechen, den Weg, der vom beweglichen Spannteil unter vermehrter Kraft zurückgelegt wird, also auch in diesem FaIl so klein zu halten, daß nur eine ungefährliche geringe Zusammendrückung des Pingers eintreten kann.

Die Erfindung geht vom bekannten Aufbau einer Bohrvorrichtung aus, die mit einem auf den beweglichen Spannteil beim Spannen einwirkenden Zylinder-Kolbenantrieb und einem handbetätigten Ventil zwischen dem Zylinder und einer Druckmittelquelle versehen ist_o Zur Lösung der oben näher bezeichneten Aufgabe ist erfindungsgemäß zwischen der Druckmittelquelle und dem Zylinder ein Druckminderventil sowie ein Umschaltventil angeordnet, das in seiner einen Stellung dem Zylinder Druckmittel nur über das Druckminderventil zuführt und in seiner zweiten Stellung das Druckminderventil überbrückt und vom beweglichen Spannteil bei Annäherung durch einen entsprechend der Werkstückdicke einstellbaren Mitnehmer in seine zweite Stellung überführt wird. In Verbindung hiermit sieht die Erfindung einen gleichfalls entsprechend der Werkstückdicke einstellbaren Anschlag vor, der den beweglichen Spannte!! nahezu unmittelbar nach dem Umschalten stillsetzt,

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In der bevorzugten Ausführung bestehen der Mitnehmer und der Anschlag aus einem einzigen, einstellbaren Teil.

Die Erfindung schafft nicht nur Sicherheit für etwa zwischen die Spannteile geratene Pinger. Sie schützt auch die unter Umständen empfindlichen Spannmittel und Werkstücke bei unsorgfältigem Einlegen, wie sich aus der weiteren Beschreibung im einzelnen ergeben wird.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel. Es zeigen

ig. 1 eine erfindungsgemäß gestaltete Bohrvorrichtung in Ansicht von vorn,

Pigο 2 die gleiche Vorrichtung in Ansicht von oben,

Pig, 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Pig. 1, und zwar in Spannstellung.

Pige 4 einer ''or Pig, 3 entsprechenden Schnitt in !ladestellung,

Pig. 5 einen der Pig. 3 entsprechenden Schnitt in der Stellung, dis der bewegliche Spannteil unmittelbar vor dem Umschalten auf erhöhte Spannkraft einnimmt,

Pig. 6 einen der Pig. 3 entsprechenden Schnitt mit dem beweglichen Spannteil in einer Zwischenstellung zur Yeranschaulichung einer Besonderheit, und

Pig. 7 ein pneumatisches oder hydraulisches Schaltschema in vereinfachter Darstellung.

Die gezeichnete Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1 mit zylindrischer Bohrung 2, in der ein doppelt beaufsehlagbarer Kolben 3 verschiebbar ist. Der Kolben ist mit zwei

durch die obere Wandung des Gehäuses 1 nach außen geführten Säulen 4 verbunden, die an ihren freien Enden Verschraubungen 5 zum Anschluß einer Spannplatte 6 tragen. Die Spannplatte erstreckt sich seitlich über einen Spanntisch 7 mit feststehender Spannplatte 8. An den Platten 6 und 8 werden die eigentlichen, dem Werkstück angepaßten Spannteile befestigt. Im Beispiel nach Pig. 1 bis 5 ist dafür ein Klemmbackenpaar 9, 10 gezeichnet, das zum Einspannen eines quer zu bohrenden Bolzens 11 dient. Im Beispiel nach Fig. 6 bilden die Platten 6 und 8 selber die Spannteile zum Einspannen einer mit Bohrungen zu versehenden Rolle 12, die in Spannstellung durch Zentrierbolzen und 14 sowie einen PKierbolzen 15 festgelegt wird.

Die bewegliche Spannplatte 6 wird mittels der Säulen 4 durch Druck auf die Oberseite des Kolbens 3 beim Spannen gesenkt und nach dem Bohren des Werkstücks durch Druck auf die Unterseite des Kolbens wieder gehoben. Der Druck wird vom Arbeiter durch ein als Steuerschieber gestaltetes Yent-il 16 mit Handnahe 17 geschaltet.

Im Oberteil des Gehäuses 1 ist in einer abgestuften Bohrung 18 ein allgemein mit 19 bezeichnetes Umschaltventil angeordnet, das aus einer den Schließkörper bildenden Kugel 20, einem O-Ring 21, einer Jeder 22 und einem nach außen vorragenden Stößel 23 besteht. Die Feder 22 such das Ventil geschlossen zu. halten. Es wird durch niederdrücken des Stößels 23 geöffnet.

Zur Betätigung des Stößels 23 dient ein Mitnehmer in iOrm einer Stellschraube 24, die in der nachstehend näher beschriebenen Weise entsprechend der Werkstückdicke auf eine bestimmte Höhe eingestellt und darin durch eine Kontermutter 25 festgelegt wird» Die untere Stirnfläche der Stell-

schraube 24 dient nicht nur zur Betätigung des StößeLs 23, sondern auch als Anschlag zur Begrenzung der abwärts gerichteten Bewegung der Spannplatte 6 in Verbindung mit einem Gegenanschlag 26, der von der oberen Stirnfläche einer den Stößel 23 führenden Büchse 27 gebildet wird.

Der oberhalb der Kugel 20 befindliche Raum des Ventils 19 steht durch eine Bohrung 28 mit der Austrittsseite und der unterhalb der Kugel 20 befindliche Raum durch eine Bohrung 29 mit der Eintrittsseite eines Druckminderventils 30 in Verbindung, Von der Bohrung 28 ist eine Bohrung 31 abgezweigt, die zum handbetätigten Schieber 16 führt. Die Bohrung 29 ist mit einem Anschluß 32 für eine Preßluftquelle versehen, die lediglich in dem Schaltschema nach Pig. 7 erscheint und dort mit 33 bezeichnet ist. Dieses Schema wird keiner weiteren Erläuterung bedürfen.

Bei hochgefahrener Platte 6 ragt der Stößel 23 über die Fläche 26 um eine Strecke a vor, die so bemessen ist, daß ein Pinger, der sich zwischen den Spannteilen befindet, beim Zusammendrücken um die Strecke a noch keine ernstliche Verletzung erleidet. Die Erfahrung zeigt, daß sich Pin— ger um etwa 3 mm zusammendrücken lassen, ohne daß eine Knochenverletzung oder sonst ernster Schaden eintritt.

Die Einstellung der Schraube 24 richtet sich nach der Werk— stückdicke. Sie wird bei eingelegtem Werkstück vom Einrichter vorgenommen, während sich das Ventil 19 in seiner oberen Stellung befindet, das Druckminderventil 30 also nicht überbrückt ist. Die Schraube 24 wird dann so weit heruntergedreht, daß sie den Stößel 23 um etwa die Strecke a/2 abwärts bewegt, wobei das Ventil 19 geöffnet wird, dadurch das Druckminderventil 30 überbrückt und den vollen Druck der Drucksittelquelle 33 auf den Solben 3 einwirken läßt.

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In dieser Stellung wird die Stellschraube 24 festgelegt.

Im normalen Betrieb gibt der Arbeiter nach Einlegen des Werkstücks 11 mittels des Schiebers 16 Druck auf die Oberseite des Kolbens 3. Der Druck, der sich dabei zunächst in der oberen 2ylinderkammer 34 einstellt, ist durch das Druckminderventil 30 reduziert und beträgt in der Regel nur wenige Atmosphären. Befindet sich ein Finger des Arbeiters, wahrend dieser Druck herrsclt, im Spannraum, also etea zwischen dem Werkstück 11 und der oberen Spannbacke oder zwischen den beiden Spannbacken 9 und 10, so wird der Finger nur mit der dem niedrigen Druck entsprechenden, ungefährlichen Kraft eingeklemmt. Als ungefährlich kann eine Kraft von etwa 10 bis 15 kp betrachtet werden. Eine derart niedrige Kraft reicht jedoch vielfach zum sicheren Spannen des Werkstücks nicht aus.

Kurz vor Ende der Abwärtsbewegung der Platte 6 trifft die Stellschraube 24 auf den Stößel 23, öffnet das Ventil 19 und schaltet die Zylinderkammer 34 auf den vollen Druck der Druckmittelquelle 33 um, beispielsweise auf 6 atü. Bei eingelegtem Werkstück legt die Platte 6 dann nur noch einen Weg von der Größe a/2 zurück, ohne daß die untere Stirnfläche der Stellschraube 24 auf die Gegenanschlagfläche 26 trifft. Damit ist die Stellung nach Fig. 3 hergestellt, in der das Werkstück einwandfrei eingespannt ist.

Wird die Vorrichtung vom Arbeiter versehentlich in Betrieb gesetzt, ohne daß ein Werkstück eingelegt ist, dann überschreitet die niedergehende Spannplatte 6 die Stellung nach Pig. 3 um die Strecke a/2 und kommt dann durch Anschlag der Stellschraube 24 am Gegenanschlag 26 augenblicklich zum Stillstand. Ein in diesem Falle zwischen den Spannteilen befindlicher Finger wird zwar mit der vielfach größeren

Kraft eingeklemmt, die dem vervielfachten Druck entspricht und "beispielsweise 250 kp "beträgt „ Das Maß der Zusanraendrückung ist aber auf die kleine Strecke a begrenzt, so daß aus den dargelegten Gründen trotz der vermehrten Kraft wiederum keine ernste Verletzung eintreten kann,,

Mg* 6 zeigt noch eine weitere vorteilhafte Auswirkung des .Umschaltventils 19. Bei der dort als Werkstück angenommenen Rolle, die an ihrem oberen Plansch mittels der Bohrvorrichtung mit Löchern 35 versehen werden soll, kann es bei ungeschicktem Einlegen geschehen, daß der Fixierbolzen 15 nicht in eines der zuvor gebohrten Löcher gelangt, sondern auf den Plansch aufsetzt, so daß er, wen» schon der volle Druck wirksam wäre, bricht oder verformt wird oder das Werkstück beschädigt. Bei der gemäß Pig. 6 nach den oben angegebenen Regeln eingerichteten Vorrichtung kann dieser Fall nicht eintreten, weil beim Aufsetzen des Fixierstifts 15 auf den Plansch noch der niedrige Druck wirksam ist und die entsprechende Kraft keinen Schaden am Fixierstift 15 oder am Werkstück hervorrufen kann. Die volle Spannkraft wird erst wirksam, wenn die obere Spannplatte den zusätzlichen Weg b zurückgelegt hat, was nur möglich ist, wenn der Stift 15 einwandfrei in eines der vorgebohrten Löcher 55 eingefahren ist*

Nach dem Sparmen und Bohren wird die Spannplatte 6 durch Druck auf die Unterseite des Kolbens 3 wieder hochgefahren= Dazu wird der Steuerschieber 16 vom Arbeiter in eine andere Lage gedreht. Die Druckmittelzuleitungen für die untere Zylinderkamraer 36 sind- da für die Erfindung bedeutungslos, nicht gezeichnet und auch im Schaltschema nach Fig» 7 nicht angegeben.

Claims (2)

jfirma J. Gottlieb Peiseler, Remscheid-Haddenbach Schutzansprüche;

1. Pneumatische oder hydraulische Einspannvorrichtung für Werkstücke, insbesondere Bohrvorrichtung, mit beweglichem und feststehendem Spannteil, einem auf den "beweglichen Spannteil beim Spannen einwirkenden Zylinder-Kolbenantrieb und einem handbetätigten Steuerorgan zwischen dem Zylinder und einer Druckmittelquelle, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druckmittelquelle (33) und der beim Spannen unter Druck gesetzten Zylinderkammer (34) ein Druckminderventil (30) sowie ein Umschaltventil (19) angeordnet ist, das in seiner einen Stellung der Zylinderkammer (34) Druckmittel nur über das Druckminderventil (30 ) zuführt und in seiner zweiten Stellung das Druckminderventil (30) überbrückt und vom beweglichen Spannteil (6) bei Annäherung an die Spannstellung durch einen entsprechend der Werkstückdicke einstellbaren Mitnehmer (24) in seine zweite Stellung überführt wird, und daß ein gleichfalls entsprechend der Werkstückdicke einstellbarer Anschlag (2.4) vorgesehen ist, der den beweglichen Spannteil (6) nahezu unmittelbar nach dem Umschalten des Umschaltventils (19) stillsetzto

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer und der Anschlag aus einem einzigen einstellbaren Teil (24) bestehen.