DE8633580U1

DE8633580U1 - Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE8633580U1
Application number: DE19868633580
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-12-16
Filing date: 1986-12-16
Publication date: 1987-02-05

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Spannvorrichtungen werden insbesondere zum steuerbaren Einspannen von zu bearbeitenden Werkstücken im Maschinenbau benötigt. In der Regel durch hydraulische Betätigung eines Druckkolbens wird dabei das Werkstück automatisch eingespannt und bei Entlastung des Druckkolbens wieder freigegeben.

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Hypobank Rosenheim (8LZ 70020001) Kto.-Nr. 6[210*&Bgr;3886 \ \ ^:Po^^ctipcj<aait München (BLZ 70010080) Kto.-Nr. 327284-807

Sie umfaßt dabei einen im wesentlichen zylinderförmigen Spannkörper, in dessem Inneren ein axial dazu ausgerichteter hydraulischer Druckkolben sitzt, mit dem gemeinsam und fest verbunden ein vom Spannkörper radial vorslehsnder Spannhebel betätigbar ist. Durch Betätigung des hydraulischen Druckkolbens also wird der radial vorstehende Spannhebel in dessen Querrichtung auf das sich an einem Widerlager abstützende Werkstück zu bewegt und somit festgespannt. Da in vielen Fällen es wünschenswert ist, daß nach Beendigung des Spannvorganges der Spannhebel das Werkstück in Draufsicht zur Einspannrichtung völlig freigeben soll, ist bei der vorbekannten Spannvorrichtung ein weiter Verstellantrieb und Mechanismus vorgesehen, um den gesamten Spannkörper mit dem radial vorstehenden Spannhebel in Draufsicht vom Werkstück weg zu veischwenken, so daß das Werkstück in Einspannrichtung unbehindert entnommen werden kann.

Derartige vorbekannte Spannvorrichtungen erfordern aber einen großen Bauraum und einen relativ aufwendigen Funktions- und Antriebsmechanismus, da der Spannhebel von seiner Ausgangslage zunächst in seine Drucklage über dev Werkstück durch Rotation des gesamten Spannkörpers verschwenkt und dann durch Betätigung des hydraulischen Druckkolbens auf das Werkstück zu axial verschoben und druckbeaufschlagt werden muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu überwinden und eine Spannvorrichtung zu schaffen, die einen geringeren Bauraum erfordert und bei hoher Funktionssicherheit gleichwohl einfach aufgebaut und einfach handhabbar ist.

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Dabei soll die Spannvorrichtung gleichwohl auch einfach und kostengünstig herstellbar sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die vorliegende Erfindung wird auf verblüffende Art

und Weise erstmals eine nur einen äußerst geringen Bauraum beanspruchende Spannvorrichtung geschaffen, bei der eine Rotation des gesamten Spannkörpers und damit auch des Spannhebels überflüssig wird. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß im Spannkörper eine Spannkörperführung eingebracht ist, in der der Spannhebel ein- und ausfahrbar ist. Durch Betätigung des in der Regel hydraulisch betätigbaren Druckkolbens wird der Spannhebel zunächst von seiner in die Spannkörperführung eingefahrene und das Werkstück in Einspannrichtung völlig freigebenden Ausgangsstellung zunächst in dessen Längsrichtung ausgefahren, wobei am Ende des Betätigungsweges des Druckkolbens dann über den Spannhebel eine Kippbewegung eingeleitet wird, worüber de.ssen äußerer Klemmabschnitt auf das einzuspannende Werkstück zu gedrückt wird.

Erfindungsgemäß wird lediglich durch eine im Spannkörper bzw. in der Spannkörperführung angeordnete Kulissenführung erzielt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach An

spruch 2 wird dabei der Sparahfibel bei Entlastung des Druckkolbens automatisch wieder übet¹ eine Feder in seine Ausgangslage zurückgeführt.

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Um hohe Einspannkräfte zu erzeugen, ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 4 vorgesehen, daß der vor allem am Endes seines Verstellweges kippbare Spannhebel sich an einer Abstütz- und Drehachse im Spannkörper abstützt, die durch eine obere Begrenzung eines vom Spannhebel durchragten Durchtrittsspaltes im Spannktrper gebildet ist. Da diese obere Begrenzung am Außenumfang des Spannkörpers liegt, kann hierüber noch eine zusätzliche Kraftübersetzung zu höheren Werten erzielt werden.

In einer einfachen Ausführungsform kann die Kulissenführung aus einem in der Spannkörperführung angeordneten rückwärtigen Anschlag bestehen, über welche die beispielsweise vom Druckkolben in Axialrichtung eingeleiteten Kräfte zunächst im wesentlichen in Radialrichtung in einem ersten Verstellweg des Spannhebels umgelenkt werden.

Als günstig hat sich ferner erwiesen, die obere und untere Begrenzungsfläche des Spannhebels derart festzulegen, daß beim Ausfahren des Spannhebels aus dem Klemmkörper heraus durch eine Durchtrittsöffnung diese durch Durchtrittsöffnung ständig durch den Spannhebel voll verschlossen bleibt. Dadurch wird verhindert, daß beispielsweise von dem zu bearbeitenden Werkstück Späne in das Innere der Spannvorrichtung geraten können.

Die Ansprüche 11 und 12 betreffen bevorzugten Ausführungsformen für den Einbau der Rückholfeder. Schließlich kann die erwähnte .Abstützt und Drehachse für den Spannhebel in seiner Einspannstellung an einem separaten einsatzbaren und auswechselbaren Härtungsring ausgebildet sein.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus dem anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigen im einzelnen:
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Figur 1 : eine schematische Vertikalschnittdarstellung

durch die erfindungsgemäße Spannvorrichtung;

Figur 2 : eine schematische Querschnittdarstellung gemäß

Linie H-II in Figur 1 bei entferntem Spann

hebel ;

Figur 3 : eine vergrößerte Detaildarstellung des Spannhebels in seiner Einfahr- und Ausgangsstellung;

Figur 4 : eine schematische ausschnittweise Seitendar

stellung des Spannhebels in seiner ausgefahrenen Druckstellung.

In Figur 1 ist die Spannvorrichtung mit einem Spannkörper 1 gezeigt, der im Ausführungsbeispiel eine Zylinderform aufweist und über ein unteres Gewinde 3 in einem Spanntisch 5 einschraubbar ist. über einen Stellring 7 kann der Spannkörper 1 und damit die Spannvorrichtung insgesamt in ihrer Höhe eingestellt und fest gesichert werden.

Der Spannkörper 1 umfaßt ferner einen im gezeigten Ausführungsbeispiel hydraulisch betätigbaren Druckkolben 9, der in vertikaler Axialrichtung entgegen einer Feder 11 in einem Zylinder 13 betätigbar ist.

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-film oberen Bereich des Spannkörpers 1 ist eine,Spannkörperführung 15 nach Art einer Nut in den Spannkörper 1 eingebracht, in der ein Spannhebel 17 geführt und gelagert ist. Dazu weist der Spannhebel 17 in etwa die Breite der Spannkörperführung 15 auf.

Die Spannkörperführung 15 ist durch eine. Hülse, 19 verschlossen, die in ihrem vorderen Bereich eine Durchtrittsö^ffnung 21 aufweist, in der in der gezeigten Ausgangsstellung des Spannhebels 17 dessen vorderes Ende, d.h. sein Klemmabschnitt ruht.

Am zur Durchtrittsöffnung 21 rückwärtigen Ende des Spannhebels 17 ist eine Kulissenführung 23 nach Art eines An-Schlages vorgesehen, der im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Querbolzen 25 besteht.

Anhand von Figur 3 wird ersichtlich, daß der Spannhebel 17 in seinem rückwärtigen Bereich noch mit einer stärker geneigten Gleitfläche 27 versehen ist, an welcher in der Ausgangsstellung die Kulissenführung 23 bzw. der Querbolzen 25 anliegt.

Ferner ist auf der Innenseite des Deckels des Spannkörpers 1 noch eine Abstützbohrung 29 und gegenüberliegend auf

der Oberseite des Spannhebels 17 zwei schiefwinkelig zueinander verlaufende und schneidende Bohrungen 31 und 33 eingebracht, in denen eine Rückholfeder 35 eingesetzt ist.
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Nachfolgend wird auf die Funktionsweise der Spannvorrichtung eingegangen.

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Bei Betätigung des Druckkolbens 9 wird dieser in Axialrichtung vertikal ausgefahren und belastet das hintere untere Ende des Spannhebels 17. Die auf das hintere Ende des Spannhebels 17 eingeleiteten Kräfte wirken derart, daß der Spannhebel mit seiner hinteren geneigten Gleitfläche 27 an dem die Kulissenführung 23 bildenden Querbolzen 27 entlang gleitet und dadurch eine im wesentlichen in Radialrichtung bzw. Längsrichtung des Spannhebels 17 verlaufende Bewegungskomponente erfährt. Mit anderen Worten wird der Spannhebel 17 durch die Durchtrittsöffnung 21 hindurch nach außen ausgefahren und dabei nur wenig entgegen des Uhrzeigersinnes verschwenkt.

Sobald die hintere Kante 37, an der die obere Gleitfläche 27 in eine steile rückwärtige Fläche 39 am Spannhebel 17 übergeht, an dem Querbolzen 25 vorbeigeführt ist, wird durch die weitere radiale Ausfahrbewegung des Druckkolbens nunmehr der Spannhebel 17 im wesentlichen nurmehr im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, bis sein vorderer weit aus dem Klemmkörper ragende Klemmabschnitt auf dem in Figur 1 gezeigten Werkstück 41 aufliegt und dieses entgegen dem Widerlager 43 festklemmt. Während der letzten Kippbewegung und des darauffolgenden Spanneingriffes des Werkstückes 41 stützt sich der Spannhebel 17 an einer Abstütz- und Drehachse 45 ab, die durch eine obere äußere Begrenzung der Durchtrittsöffnung 21 gebildet ist. Durch die entsprechende Kinematik kann dadurch noch eine zusätzliche Übersetzung zu höheren Kiemmomenten erzielt werden, wenn nämlich der Abstand zwischen dem Angriffspunkt des Druckkolbens 9 zur Abstütz- und Drehachse 45 größer ist als der Abstand von dieser Drehachse 45 bis zur am Werkstück 41 anliegenden Klemmpratze des Spannhebels.

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Im gezeigten Ausführungsbeispiel kann dabei die Abstütz- und Drehachse 45 ein einem separaten speziell gehärteten, auswechselbaren Härtering 47 ausgebildet sein.

Ferner wird noch angemerkt, daß der durch die Durchtrittsöffnung 21 hindurchragende Teil des Spannhebels 17 so geformt ist. daß die Durchtrittsöffnung, deren Ober- und Unterkanten konvex ausgebildet sind, stets durch den Spannhebel 17 völlig verschlossen sind. Dadurch können auch Bearbeitungsspäne am Werkstück nicht in das Innere der Spannvorrichtung eindringen.

Während die Rückholfeder in der in Figur 3 gezeigten Ausgangsstellung im wesentlichen längs der Bohrung 31 an der Oberseite im Spannhebel 17 verläuft, ist in Spannstellung die Rückholfeder 35 im wesentlichen längs der dazu schiefwinkeligen Bohrung 33 zusammengepreßt liegend angeordnet.

Bei anschließender Entspannung des Druckkolbens wird dieser durch die Feder 11 und damit auch der Spannhebel 17 durch die Rückholfeder 35 in seine Ausgangslage zurückverschwenkt, wobei zunächst das rückwärtige obere Ende des Spannhebels 17 längs der rückwärtigen Fläche 39 am Querbolzen 25 nach unten verschwenkt wird, bis der gesamte Spannhebel mit weiterer leichter Verschwenkbewegung im Uhrzeigersinn praktisch völlig durch die Durchtrittsöffnung 21 wieder in das Innere der Spannkörperführung 15 hingeführt wird.

Da an der Unterseite am äußeren Abschnitt des Spannhebels 17 noch eine konvexe Klemmpratze ausgebildet ist, ist am gegenüberliegenden oberen äußeren Ende des Spannhebels

ebenfalls eine Abflachung eingebracht, so daß während des Bewegungsablaufes auch in diesem Endbereich die Durchtrittsöffnung 21 immer stets voll verschlossen bleibt. Im inneren Bereich hat der Spannhebel 17 einen unteren Ansatz 49, an welchem der mit konvexer oberer Fläche ausgebildete Druckkolben anliegt.

In einer einfachen Ausführungsform der vorstehend erläuterten Spannvorrichtung kann der Spannkörper 1 aus einem unteren, den Druckkolben 9 mit dem Zylinder 13 aufnehmenden Teil und einen oberen Teil bestehen, welches über ein Gewinde in das untere Teil des Spannkörpers 1 eindrehbar ist. Das obere Teil des Spannkörpers umfaßt dabei eine eingebrachte Nut zur Erzeugung der erwähnten Spannkörperführung 15, wobei in diesem Bereich dann noch die erwähnte Hülse 19 mit der Durchtrittsöffnung 21 aufgesteckt wird.

Claims

Ansprüche: 10

1. Spannvorrichtung zum Festspannen eines Werkstückes (41) zwischen zwei Spannbacken mit zumindest einem Spannhebel (17), der von seiner, das Werkstück (41) in Draufsicht zur Einspannrichtung freigebenden Ausgangsstellung in eine, das Werkstück (41) festklemmenden Spannstellung, in der der Spannhebel (17) mit zumindest einer Querkomponente zur Einspannrichtung von einem Spannkörper (1) vorragt, verstellbar ist, wozu in dem Spannkörper (1) ein den Spannhebel (17) betätigbarer Druckkolben (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,, daß der Spannhebel (17) in einer Spannkör-

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Hypobank Rosenhelm (BLZ 70020001) Kto.-Nr. &ogr;&bgr;&phgr; &Igr;8&Bgr;886·) ·' ·-Posjeerjepkitit München (BLZ 700100 80) Kto.-Nr. 327284-807

perführung (15) verschiebbar angeordnet ist und mit einer Kulissenführung (23) im Spannkörper (1) bzw. der Spannkörperführung (15) derart zusammenwirkt, daß bei durch den Druckkolben (9) bewirkter Druckbeaufschlagung des Spannhebels (17) dieser über die Kulissenführung (23) zunächst im wesentlichen mit einer Bewegungskomponente in Längsrichtung des Spannhebels (17) aus der Spannkörperfülvung (15) hinaus und bei weiterer Druckbeaufschlagung in einem letzten Bewegungsabschnitt im wesentlichen mit einer Bewegungskbmponente in Einspannrirhtung quer zum Spannhebel

(17) un eine Abstütz- und Drehachse (45) verschwenkbar ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, daß der Spannhebel (17) über eine im Spannkörper (1) angeordnete Rückholfeder (35) in seine das Werkstück (41) freigebende Ausgangslage vorgespannt gehalten ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Abst.ütz- und Drehachse (45) für den Spannhebel (17) durch eine obere Begrenzung im Spannkörper (1) gebildet ist.

4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- durch gekennzeichnet, daß die Abstütz- und Drehachse (45) des Spannhebels (17) durch die obere Begrenzung des von dem Spannhebel (17) durchsagten Durchtrittsspaltes (21) im Spannkörper (1) gebildet ist.

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5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die obere und untere Begrenzung der von dem Spannhebel (17) durchragten Durchtrittsöffnung (21) konvexe Abrundungen aufweist.

6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung (23) in der RnannUnrnnrfiihriinD (151 aus Rinnm im riinkwärtiaen Bereich des Spannhebels (17) auf der gegenüberliegenden Seite zum Druckkolben (9) angeordneten Anschlag (25) besteht, über den bei Betätigung des Druckkolbens (9) vorzugsweise in zumindest annähernder Parallelrichtung zur Einspannrichtung zunächst eine, den Spannhebel (17) aus seiner Spannkörperführung (15) hinausschiebende Verstellkraft erzeugt wird.

7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung (23) aus einem Rundbolzen (25) besteht, an dessem Mantelflächenabschnitt das rückwärtige Ende des Spannhebels (17) zumindest während eines ersten Verstellweges nach Druckbeaufschlagung des Druckkolbens (9) entlanggleitet.

8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da- durch gekennzeichnet, daß das rückwärtige Ende des Spannhebels (17) mit einer zu dessen rückwärtigem Ende abfallenden und mit dem Rundbolzen (25) zusammenwirkenden Gleitfläche (27) versehen ist.

9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausgangsstellung das rückwärtige Ende des Spannhebels (17) gegenüber seinem vorde-

ren Klemmabschnitt um die Lage der Kulissenführung (23) auf den Druckkolben (9) zu versetzt ist.

10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Spannhebels (17) zumindest in dem durch die Durchtrittsöffnung (21) hindurchragenden Abschnitt derart ist. daß in jeder Stellung des Spannhebels (17) die Durchtrittsöffnung (21) völlig verschlossen ist.

11. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Begrenzungsfläche der Spannkörperführung (15) im Spannkörper (1) eine Abstützbohrung (29) für die Rückholfeder (35) für den Spannhebel (17) angebracht ist.

12. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite des Spannhebels (17) zwei sich überschneidende und schiefwinkelig zueinander ausgerichtete Bohrungen (31, 33) zur Aufnahme der Rückholfeder (35) eingebracht sind, wobei die Rückholfeder (35) je nach Stellung des Spannhebels (17) zumindest annähernd in Axialrichtung der ein oder anderen Bohrung (31, 33) ausgerichtet liegt.

13. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstütz- und Drehachse (45) für den Spannhebel (17) als separater auswechselbarer Härtering (47) ausgebildet ist.