-
Spannvorrichtung für Spannzangen, vorzugsweise an Automaten Die Erfindung
bezieht sich auf eine Spannvorrichtung für Spannzangen, vorzugsweise an Autom:aten,
die einen den Spannzangenmantel quer durchsetzenden und hinter der Spannhülse liegenden
Schieber aufweist, der bei seiner Verschiebebewegung die auf das eigentliche Zangenglied
wirkende, kegelige und von einer Rückholfeder belastete Spannhülse in die Spannlage
bringt.
-
Bei einer bekannten Spannvorrichtung dieserArt ist der Schieber als
Keil ausgebildet, der mit einer S chrägfläche auf die an ihrer Rückseite entsprechend
abgeschrägte Spannhülse wirkt. Zur Erzeugung einer Querbewegung des Keiles dient
eine Schiebemuffe mit zwei gegenüberliegenden, parallel und schräg zur Futterachse
verlaufenden Ausnehmungen, die die aus dem Spannzangenmantel herausragenden Enden
des Keiles übergreift. Bei einer Axialbewegung der Muffe wird daher der Keil in
Querrichtung verschoben, der seinerseits eineAxialbewegung der auf die Backen wirkenden
Spannhülse zur Folge hat.
-
Solche Spannzangen haben aber den Nachteil eines verhältnismäßig großen
Kraftverbrauches, da infolge der häufigen Umlenkung der Spannkräfte erhebliche Reibungsverluste
auftreten, die ein sicheres Spannen erschweren. Außerdem kommt noch hinzu, daß es
stets, insbesondere jedoch bei Automaten, erhebliche Schwierigkeiten bereitet,
raummäßig
die erforderliche und wegen der erwähnten hohen Reibungsverluste zwangläufig recht
schwere und sperrige Steuerung für die axial verschiebbare Muffe unterzubringen..
Eine solche Steuerung ist verhältnismäßig teuer in der Herstellung, unterliegt zusammen
mit dem Keil einem erhöhten Verschleiß und neigt nach längerem Gebrauch zu Störungen.
Da ferner diebekannte Spannvorrichtung ohne Rückholfeder arbeitet, besteht die Gefahr,
daß sich der Keil bei seiner Öffnungsbewegung verkantet und anschließend klemmt.
-
Der Hauptnachteil der ganzen Anordnung ist jedoch darin zu sehen,
daß das. Spannen schlagartig vor sich geht, wodurch an allen Teilen ein großer Verschleiß
auftritt, der mit der Zeit die Spannvorrichtung für Präzisionsarbeiten unbrauchbar
macht.
-
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Nachteile; sie besteht
darin, daß der an seinen Lagerstellen :im Spannzangenmantel vorzugsweise mit parallelen
Gleitflächen versehene Schieber im Bereich seiner mit der Spannhülse zusammenwirkenden
Arbeitsfläche derart federnd ausgebildet ist, daß er bei Beginn des Spannvorganges
eine sich allmählich steigernde elastische und erst in der Endphase starre Klemmung
bewirkt.
-
Es liegt auf der Hand, daß bei einem Schieber, der an seinen beiden
den Spannzangenmantel durchsetzenden Enden paralleleGleitflächen aufweist, ein Verkanten
oder gar Verklemmen vermieden ist; auch läßt sich ein solcher Schieber ohne wesentliche
Reibungsverluste verschieben. Das zumindest im Bereich der Lagerflächen gleiche
Querschnittsprofil ,des Schiebers bietet ferner den Vorteil, daß seine Führung im
Spannzangenmantel einfacher und billiger bearbeitet werden kann. Die Rückholfeder,
die bei Zangenfuttern mit kegeliger, von Querschiebern axial bewegter Spannhülse
bekannt ist, wiederum bewirkt, daß das eigentlich Zangenglied sofort nach der Entspannung
der Spannhülse durch den Schieber das jeweilige Werkstück freigibt, ohne daß dabei
irgendwelche, ein abermaliges Spannen ungünstig beeinflussende Verklemmungen auftreten
können. Besondere Bedeutung hat jedoch die elastischeArbeitsfläche des Schiebers
deswegen, weil dadurch alle Teile der Spannvorrichtung und die Zange selbst in günstiger,
die Lebensdauer erhöhender Weise geschont werden, mithin auch schon länger im Gebrauch
befindliche Zangen für Präzisionsarbeiten geeignet bleiben.
-
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiebers
kommt dadurch zustande, daß man ihn - seitlich betrachtet - auf beiden Seiten so
ausspart, daß ein nur schwacher, entgegen der Spannrichtung des Schiebers sanft
und in Spannrichtung steil zum vollen Querschnitt ansteigender nachgiebiger Steg
verbleibt, auf dem ein auf die Spannhülse wirkendes Zwischenglied gleitet oder abrollt.
Ein solcher Schieber ist einfach herzustellen. Auch bedarf er weder zeitraubender
Einstellung noch einer besonderen Wartung, vielmehr braucht er lediglich in seine
Führung eingesetzt und geölt zu werden, eine Maßnahme, die selbst ein Nichtfachmann
leicht ausführen kann. Da die Spannvorrichtung nach der Erfindung für das Spannen
nur wenige bewegliche bzw. gleitende Teile aufweist, die überdies stets durch die
Zangenöffnungsfeder belastet sind, hat sie den Vorteil einer besonders ruhigen Aibeitsweise.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung setzt sich die dem Zangenglied zugekehrte
Fläche des Steges aus ineinander übergehenden Teilen von Zylinderflächen zusammen,
wodurch die Reibung des auf dem Steg gleitenden oder abrollenden Zwischengliedes
verhältnismäßig gering bleibt. Herstellungstechnisch dagegen ist es einfacher, die
Gleitfläche des Steges aus zwei ebenen Flächen zusammenzusetzen, deren übergangskanten
gerundet sind.
-
Damit der Steg des Spannschiebers einer nur geringen Abnutzung unterliegt,
verwendet man gemäß der Erfindung als Zwischenglied vorzugs-*eise einen in den Boden
der Spannhülse teilweise eingelassenen Rollkörper, der z. B. eine Kugel sein kann.
Es ist aber auch möglich, daß das Zwischenglied und .die Spannhülse aus einem Stück
bestehen.
-
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung kann sowohl für feststehende
als auch für umlaufende Zangen - mit oder ohne Durchlaß - verwendet werden. Baut
man sie feststehend und ohne Durchlaß, dann steht nichts im Wege, den Spannschieber
so anzuordnen, daß er die Zangenachse schneidet. Die Steuerung erfolgt in einem
solchen Fall zweckmäßigerweise mittels Nocken, die auf die Stirnflächen des Schiebers
wirken. Soll sich hingegen die feststehende Zange zum Einspannen von längeren Werkstücken
eignen, d. h. einen Durchlaß haben, so muß der Spannschieber geteilt sein. Um eine
gleichmäßige Wirkung eines solchen zweiteiligen Schiebers zu erzielen, empfiehlt
es sich, die zu beiden Seiten der Durchlaßöffnung angeordneten Hälften des Schiebers
miteinander zu kuppeln und sie durch ein einziges Nockenpaar zu steuern.
-
Bei umlaufenden Spannzangen mit oder ohne Durchlaß gilt in bezug auf
die Anordnung der Schieber das gleiche; hingegen muß aber für die Steuerung ein
anderer Weg gewählt werden. Brauchbar ist insbesondere eine Exzentersteue--ung.
Zu diesem Zweck umgibt man die Spannzange bzw. den oder die Schieber mit einem mit
der Zange umlaufenden Ring, der jedoch gegenüber der Zangenachse exzentrisch angeordnet
ist und der stets dann, wenn sich die Zange öffnen oder schließen soll, dieser voreilt
oder zurückbleibt und dadurch auf den die Spannvorrichtung bildenden Schieber wirkt.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht;
die dargestellte Ausführungsform zeigt im Längsschnitt eine Spannvorrichtung einer
feststehenden Spannzange ohne Durchlaß. Die Spannzange besteht im wesentlichen aus
einem alle Einzelteile aufnehmenden Gehäuse r. In
seinem rückwärtigen
Teil, d. h. in dem der Spannzangenöffnung abgekehrten Ende, ist quer zu der Mantelachse
ein Spannschieber 2 eingesetzt, der sich durch nicht dargestellte Nocken entweder
in der Richtung des Pfeiles 3 oder (entgegengesetzt) in der des Pfeiles 4 verschieben
läßt. Der Schieber 2 ist im Bereich der Mantelachse so ausgespart, daß ein zur Gehäuseachse
quer verlaufender, verhältnismäßig schwacher, federnder Steg 5 entsteht. Die Form
des Steges 5 ist - von der Seite gesehen - derart gewählt, daß in der gezeichneten
Stellung kein Druck auf eine in Richtung auf die Spannzangenöffnung vor dem Steg
5 und teilweise in der Bahn des Schiebers :2 angeordnete Kugel 6 ausgeübt wird.
Verschiebt man jedoch den Schieber 2 in Richtung des Pfeiles 4, so drückt die zu
dem vollen Querschnitt des Schiebers 2 ansteigende Schieberfläche des Steges 5 gegen
die Kugel 6, die ihrerseits gegen die Kraft einer Zangenöffnungsfeder 7 eine Spannbüchse
8 verschiebt, die das in üblicher Weise durch eine Überwurfmutter io mit Gegenmutter
i i gehaltene Zangenglied 9 spannt.
-
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung arbeitet folgendermaßen: Hat
z. B. ein Greifer das Werkstück von vorn in die Spannzangenöffnung eingesetzt, so
wird der Schieber 2 durch eine nicht dargestellte Nocken- oder Kurvenscheibe in
Richtung des Pfeiles 4 verschoben urld drückt mit seinem federnden, zum vollen Querschnitt
ansteigenden Steg 5 über die Kugel 6 die Spannbüchse 8 gegen die Kegelflächen des
Zangengliedes 9, das dann fest geschlossen ist, wenn nicht mehr der Steg 5, sondern
schon der volle Teil des Schiebers 2 vor der Kugel 6 liegt. Der federnde Steg 5
bewirkt also, daß das Spannen, obwohl es sehr schnell, d. h. schlagartig vor -sich
geht, elastisch erfolgt, d. h. die Klemmung erst in der Endphase starr wird. Verschiebt
man den Schieber 2 in Richtung des Pfeiles 3, so läßt der Druck auf die Kugel 6
allmählich nach, wodurch das Werkstück wieder freikommt.