EP1984136A1 - Spannvorrichtung - Google Patents

Spannvorrichtung

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Publication number
EP1984136A1
EP1984136A1 EP07711185A EP07711185A EP1984136A1 EP 1984136 A1 EP1984136 A1 EP 1984136A1 EP 07711185 A EP07711185 A EP 07711185A EP 07711185 A EP07711185 A EP 07711185A EP 1984136 A1 EP1984136 A1 EP 1984136A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping device
jaws
housing
piston
drive rod
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07711185A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Guido Merkt
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1984136A1 publication Critical patent/EP1984136A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B1/00—Vices
    • B25B1/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B1/08—Arrangements for positively actuating jaws using cams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B1/00—Vices
    • B25B1/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B1/18—Arrangements for positively actuating jaws motor driven, e.g. with fluid drive, with or without provision for manual actuation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/061—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/08—Arrangements for positively actuating jaws using cams
    • B25B5/087—Arrangements for positively actuating jaws using cams actuated by a hydraulic or pneumatic piston

Definitions

  • the invention relates to a clamping device with mutually oppositely movable jaws, on which clamping elements can be arranged.
  • the jaws are driven by drive elements which are arranged below the jaws. Due to the arrangement of the drive elements below the jaws, the clamping device requires a relatively large amount of space.
  • the invention has the object to improve the clamping device of the type mentioned in that future, the required space for the clamping device is reduced.
  • the invention achieves the stated object by means of a tensioning device of the type mentioned above, in which, according to the invention, the jaws each have a cavity in which at least one drive, which can be driven by a piston, is located.
  • rod for driving the jaws is movable, wherein the direction of movement of the at least one drive rod and the direction of movement of the jaws perpendicular to each other and / or at an angle between 0 ° and 90 ° to each other. Due to the arrangement of the at least one drive rod in the cavity of the jaws, the space for the clamping device may be lower in the future than previously.
  • the jaws may have guide slots and / or guide grooves along which guide elements arranged along the at least one drive rod can be moved.
  • the guide slots and / or guide grooves can be made relatively simple and therefore inexpensive. They also enable reliable and trouble-free operation if they are provided on the side cheeks of the jaws. An unwanted wobbling of the jaws is thus excluded.
  • the guide elements may be feather keys, pins or the like, wherein rollers are storable on the pins. These guide elements are simple, inexpensive standard components. When these guide elements engage in the guide slots and / or guide grooves, they also ensure the reliable and trouble-free operation of the clamping device.
  • the at least one drive rod may be bent at an angle. Then you can do without the slots and grooves in the jaws.
  • the guide elements can be omitted.
  • the jaws can be arranged in a housing which at least partially surrounds them and / or the jaws at least partially surround the housing. This ensures reliable guidance of the jaws so that they can not tilt, wobble or tilt during the process.
  • balls and / or rollers and / or pins can be arranged between the jaws and the housing.
  • the balls and / or the rollers and / or the pins can be guided in guide inserts, which can be arranged between the jaws and the housing, in order to ensure a reliable and low-friction guidance of the jaws.
  • the guide inserts can preferably be made of a wear-resistant material.
  • Plastic sliding elements can be provided between the jaws and the housing.
  • the plastic sliding elements ensure a low friction between the jaws and the housing. So that the jaws can slide along optimally on the plastic sliding elements, webs with two sliding surfaces which slide along the plastic sliding elements can be provided on the jaws.
  • a workpiece ejector can be arranged between the jaws. This also ensures a smooth production process.
  • a threaded hole can be provided in the housing, which is preferably arranged between the jaws.
  • the bore may transition into a tubular channel extending along a cylinder receiving the piston.
  • supply wires or supply lines can be routed through the channel.
  • the piston may have an aperture through which the tubular channel passes.
  • the jaws can be arranged so that they are movable past each other. This arrangement variant may be necessary if the clamping elements for clamping a workpiece must be placed very close to each other. In addition, the available space conditions cause this arrangement variant. However, it is also possible to arrange the jaws so that they move frontally to each other.
  • the housing may be made of a high strength aluminum which is coatable with a lubricious plastic or made of steel. If the clamping device is to be operated with compressed air, high-strength aluminum is preferred as the material. With a hydraulic actuation of the tensioning device, for example with oil or cooling lubricant, steel is preferred because of the required higher strength values.
  • the housing and the cylinder can be manufactured particularly inexpensively if they are manufactured in one piece.
  • the integrally manufactured housing then advantageously also has bores for supplying compressed air, in addition to the cylinder.
  • the at least one drive rod, a sliding element and the guide elements may be integrally formed together.
  • the sliding element allows the jaws to be moved with minimal friction. Tilting of the moving components is excluded by the sliding element.
  • the piston can be bolted to the drive rod.
  • the sliding element can be greased on its sliding surfaces.
  • the jaws may have a round cross-section.
  • the circular cross section distributes the surface pressure evenly over the circumference of the jaws, so that there are no areas on the jaws which have an extremely high surface pressure during the operation of the clamping device.
  • the jaws may have at least one circumferential groove for receiving an O-ring which seals the area between the jaws and the housing.
  • the round cross-section of the jaws can thus be sealed particularly well and with minimal technical effort.
  • the jaws are provided with a toothing on their lateral surface, then the jaws and the clamping elements attached to them can be arranged at a certain desired angle at an angle to the horizontal.
  • An attachment for holding the clamping elements can be mounted on the jaws.
  • the essay can be individually adapted to the respective case of need.
  • the attachment may have a plurality of surfaces for receiving the clamping elements.
  • the clamping elements can be mounted on the front side, on the side surfaces and on the top of the attachment.
  • the article may have inclined surfaces on which the clamping elements are arranged at a certain angle between 0 ° and 90 ° to the top. In this way, the clamping elements can be arranged depending on the intended use in several specific positions.
  • the attachment can at least partially surround the housing. It thus prevents unwanted twisting of jaws with a round cross-section.
  • a plurality of drive rods can be integrally connected to a common base.
  • the one-piece design of the base and drive rods can be mounted much faster than if the drive rods have to be mounted individually.
  • the common base can be guided by an insert arranged in the housing.
  • the insert positions the base with the drive rods arranged in the housing and at the same time serves to guide the base.
  • the insert and / or the piston may have a triangular base surface, wherein the corner regions are rounded.
  • the housing surrounding the insert and / or the piston is expediently adapted to the triangular contour with the rounded corner areas. Due to the special contour, the insert and / or the piston is twisted securely arranged in the housing. In addition, this contour allows to provide the housing in certain areas with a greater wall thickness, for example, to be able to accommodate mounting holes in the housing wall.
  • the piston and / or a housing bottom can have a closed circumferential air duct. Due to the closed circumferential air channel, the air can spread quickly and evenly below the piston. In the air duct, the air is not pressed as much as would happen if the air directly from a bore, which could be arranged for example in the housing bottom, would hit the piston.
  • Figure 1 is a side view of a first embodiment of the clamping device with partially open jaws.
  • FIG. 2 is a front view of the tensioning device of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a plan view of the clamping device from FIG. 1 with the jaws closed; 4 is a side view of a second embodiment of the clamping device with partially open jaws.
  • Fig. 5 is a plan view of a third embodiment of the clamping device.
  • FIG. 6 is a perspective view of a fourth embodiment of the clamping device
  • Fig. 7 is a front view of the tensioning device of Fig. 6;
  • Fig. 8 is a plan view of a jaw with a round
  • FIG. 9 is a perspective top view of a clamping device provided with an attachment
  • FIG. 10 shows a sectional view through the lower region of the tensioning device from FIG. 9;
  • FIG. 11 shows a longitudinal section through a fifth embodiment of the tensioning device
  • Fig. 13 shows a cross section through the housing of
  • Tensioning device of Fig. 11; Fig. 14 is a plan view of a housing bottom.
  • Fig. 1 shows a clamping device 10 with two mutually oppositely movable jaws 11 and 12.
  • the jaws 11 and 12 are mutually oppositely movable jaws 11 and 12.
  • the piston rods 13 and 14 are connected to a piston 15 and can be driven by it.
  • the piston 15 is guided in a cylinder 16, which is used to actuate the piston
  • obliquely extending slots 17 and 18 are provided in the arranged on the piston rods 13 and 14 pins 19 engage. Due to the oblique course of the slots 17 and 18, the jaws 11 and 12 move laterally back and forth when the piston 15, the piston rods 13 and 14 moves up and down.
  • a bore 100 is provided, into which a thread 101 is incorporated.
  • the bore 100 may for example receive a sensor or a camera for workpiece detection. However, it is also possible to mount a workpiece ejector in the bore 100.
  • the bore 100 merges into a tubular channel 102, which is arranged below the bore 100 and thus extends along the cylinder 16.
  • the piston 15 thus has an opening through which the channel 102 extends.
  • sealing rings 103 are mounted on the piston 15, sealing rings 104 on the piston rods 13 and 14, and a sealing ring 105 on the channel 102.
  • the jaws 11 and 12 engage around a housing 20 of the tensioning device 10 (see FIG. 2). In this way, a reliable guidance of the jaws 11 and 12 is ensured. Between the jaws 11 and 12 and the housing 20 guide inserts 21 are mounted, in which balls 22 are arranged. This ensures a reliable and low-friction guidance of the jaws 11 and 12 during the process of the jaws 11 and 12.
  • the piston rods 13, 14, 30 and 31 are arranged symmetrically to the axes of symmetry of the piston 16 (see Fig. 3). As a result, the piston 16 can be smoothly moved without tilting.
  • Fig. 4 shows a clamping device 40, in which piston rods 41 and 42 are bent obliquely.
  • oblique slots or grooves in the jaws can be dispensed with.
  • a housing 51 surrounds a jaw 52. This ensures reliable guidance of the jaw 52, which ensures trouble-free operation.
  • FIG. 6 shows a tensioning device 60, in which a drive rod 62, a sliding element 63 and a guide element 64 are formed integrally together.
  • a piston 61 is bolted to the drive rod 62.
  • the sliding element 63 avoids tilting of the moving components. Sliding surfaces 65 of the sliding member 63 slide along the inner walls of a jaw 66 along. By lubricating the sliding surfaces 65, the friction between the sliding member 63 and the jaw 66 can be reduced.
  • the jaw 66 is provided with a guide slot 67 in which the guide member 64 can slide along.
  • the jaw 66 Between the jaw 66 and a housing 70, plastic sliding elements 71 are provided, which reduce the friction between the jaw 66 and the housing 70 (see FIG. 7).
  • the jaw 66 has a web 72 which is arranged between the plastic sliding elements 71.
  • Fig. 8 shows a jaw 80 having a round cross-section.
  • the jaw 80 is provided with teeth 81, so that an arranged on the jaw 80 clamping element 82 can be arranged at certain angles at an angle to the horizontal.
  • the toothing 81 runs around the entire circumference. For the sake of clarity, however, it is only partially shown.
  • the Fign. 9 and 10 show a clamping device 90 on the jaws 98 an attachment 91 is mounted.
  • the attachment 91 has at its end face 92, at its side surfaces 93 and at sloping surfaces 94 Befest Trents- possibilities in the form of holes 95 for attachment of the clamping elements.
  • the clamping elements can thus be arranged in certain positions depending on the purpose.
  • the attachment 91 partially surrounds a housing 96. It thus prevents unwanted rotation of jaws (80) with a round cross section, which have no teeth 81 (see Fig. 8).
  • holes 97 are provided in order to fix the jaws 98 and the attachments 93 with each other.
  • FIG. 11 shows a clamping device 110 with three jaws 111, 112 and 113 (see also FIG. 13).
  • the jaws 111 and 112 are driven by drive rods 114 and 115.
  • the drive rods 114 and 115 and a third drive rod not shown here are connected to a common base 116.
  • the drive rods 114, 115 and the third drive rod are formed integrally with the base 116.
  • the base 116 is surrounded by an insert 117 (see Figures 11 and 12).
  • the insert 117 serves to guide the base 116 and positions the base 116 in a housing 118.
  • the insert 117 is provided with a star-shaped recess 120, through which the drive rods 114, 115 and the third drive rod (not shown here) and the base 116 can be performed.
  • Both the insert 117 (see FIG. 12) and a piston 130 (see FIG. 13) have a triangular base on whose corners are rounded.
  • the housing 117 surrounding the insert 117 and / or the piston 130 is adapted to the triangular contour with the rounded corner areas.
  • the insert 117 and / or the piston 130 in the housing 118 can not rotate.
  • the wall thickness of the housing 118 can be sized larger in different areas to provide mounting holes 131, 132 and 133 can.
  • FIG. 14 shows a housing bottom 140 with a closed circumferential air channel 141.
  • the closed circumferential air channel 141 is connected by means of a connecting channel 142 with a bore 143. Compressed air escapes from the bore 143 and is distributed uniformly in the closed circumferential air channel 141 below the piston, which is not shown here.

Landscapes

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Abstract

Spannvorrichtung (10) mit zueinander gegenläufig bewegbaren Backen (11, 12), an denen Spannelemente anordenbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Backen (11, 12) jeweils einen Hohlraum aufweisen, in dem mindestens eine mit einem Kolben (15) antreibbare Antriebsstange (13, 14) zum Antreiben der Backen (11, 12) bewegbar ist, wobei die Bewegungsrichtung der mindestens einen Antriebsstange (13,14) und die Bewegungsrichtung der Backen (11, 12) senkrecht zueinander und/oder in einem Winkel zwischen 0° und 90° zueinander verlaufen.

Description

Spannvorrichtung
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung mit zueinander gegenläufig bewegbaren Backen, an denen Spannelemente anordenbar sind. Bei den bisher aus dem Stand der Technik bekannten Spannvorrichtungen werden die Backen durch Antriebselemente angetrieben, die unterhalb der Backen ange- ordnet sind. Durch die Anordnung der Antriebselemente unterhalb der Backen benötigt die Spannvorrichtung relativ viel Bauraum.
Die Erfindung hat die Aufgabe, die Spannvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass zukünftig der erforderliche Bauraum für die Spannvorrichtung reduziert wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Spann- Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der erfindungsgemäß die Backen jeweils einen Hohlraum aufweisen, in dem mindestens eine mit einem Kolben antreibbare Antriebs- stange zum Antreiben der Backen bewegbar ist, wobei die Bewegungsrichtung der mindestens einen Antriebsstange und die Bewegungsrichtung der Backen senkrecht zueinander und/oder in einem Winkel zwischen 0° und 90° zueinander verlaufen. Durch die Anordnung der mindestens einen Antriebsstange im Hohlraum der Backen kann der Bauraum für die Spannvorrichtung zukünftig geringer ausfallen als bisher.
Die Backen können Führungsschlitze und/oder Führungsnuten aufweisen, an denen entlang an der mindestens einen Antriebsstange angeordnete Führungselemente verfahrbar sind. Die Führungsschlitze und/oder Führungsnuten können relativ einfach und somit preiswert gefertigt werden. Sie ermögli- chen außerdem einen zuverlässigen und störungsfreien Betrieb, wenn sie an den Seitenwangen der Backen vorgesehen sind. Ein unerwünschtes Wackeln der Backen ist somit ausgeschlossen .
Die Führungselemente können Passfedern, Stifte oder dergleichen sein, wobei auf den Stiften Rollen lagerbar sind. Diese Führungselemente sind einfache, preiswerte Standardbauteile. Wenn diese Führungselemente in die Führungsschlitze und/oder Führungsnuten eingreifen, gewährleisten sie ebenfalls den zuverlässigen und störungsfreien Betrieb der Spannvorrichtung.
In einer weiteren Ausführungsform kann die mindestens eine Antriebsstange schräg abgeknickt sein. Dann kann auf die Schlitze und Nuten in den Backen verzichtet werden. Außerdem können die Führungselemente entfallen. In einer Weiterbildung der Erfindung können die Backen in einem sie wenigstens teilweise umgebenden Gehäuse angeordnet sein und/oder die Backen das Gehäuse wenigstens teilweise umgreifen. Dadurch ist eine zuverlässige Führung der Backen sichergestellt, so dass diese während dem Verfahren nicht verkanten, wackeln oder kippen können.
Damit möglichst wenig Reibung zwischen den Backen und dem Gehäuse während dem Verfahren der Backen auftritt, können zwischen den Backen und dem Gehäuse Kugeln und/oder Rollen und/oder Stifte angeordnet sein.
Wenn die Kugeln und/oder die Rollen und/oder die Stifte in Nuten, die in den Backen und/oder dem Gehäuse vorgesehen sind, geführt werden, dann wird dadurch eine zuverlässige und gleichzeitig reibungsarme Führung der Backen gewährleistet .
Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass die Kugeln und/oder die Rollen und/oder die Stifte in Führungseinsätzen, die zwischen den Backen und dem Gehäuse angeordnet sein können, geführt werden, um eine zuverlässige und reibungsarme Führung der Backen sicherzustellen. Die Führungseinsätze können vorzugsweise aus einem ver- schleißfesten Material gefertigt sein.
Zwischen den Backen und dem Gehäuse können Kunststoffgleitelemente vorgesehen sein. Die Kunststoffgleitelemente gewährleisten eine geringe Reibung zwischen den Backen und dem Gehäuse. Damit die Backen optimal auf den Kunststoffgleitelementen entlanggleiten können, können an den Backen Stege mit zwei Gleitflächen, die an den Kunststoffgleitelementen entlanggleiten, vorgesehen sein.
Mit einem Sensor oder einer Kamera, der oder die zwischen den Backen angeordnet werden kann, kann festgestellt werden, ob ein Werkstück zwischen den Spannelementen eingespannt wurde oder nicht. Auf diese Weise wird ein zuver- lässiger und störungsfreier Fertigungsablauf sichergestellt.
Alternativ oder zusätzlich kann zwischen den Backen ein Werkstückauswerfer angeordnet werden. Dieser sorgt eben- falls für einen reibungslosen Fertigungsablauf.
Um den Sensor, die Kamera und/oder den Werkstückauswerfer montieren zu können, kann in dem Gehäuse eine mit einem Gewinde versehene Bohrung vorgesehen sein, die vorzugswei- se zwischen den Backen angeordnet ist.
Die Bohrung kann in einen rohrförmigen Kanal übergehen, der sich entlang eines den Kolben aufnehmenden Zylinders erstreckt. Durch den Kanal können beispielsweise Versor- gungsdrähte oder Versorgungsleitungen geführt werden.
Vorteilhafterweise kann der Kolben einen Durchbruch aufweisen, durch den der rohrförmige Kanal verläuft. Somit wird der erforderliche Bewegungsspielraum des Kolbens durch den rohrförmigen Kanal nicht behindert. Die Backen können so angeordnet sein, dass sie aneinander vorbeibewegbar sind. Diese Anordnungsvariante kann erforderlich sein, wenn die Spannelemente zum Einspannen eines Werkstückes sehr dicht beieinander platziert sein müssen. Außerdem können die zur Verfügung stehenden Platzverhältnisse diese Anordnungsvariante bedingen. Es ist jedoch auch möglich, die Backen so anzuordnen, dass sie sich frontal aufeinander zu bewegen.
Das Gehäuse kann aus einem hochfesten Aluminium, das mit einem gleitfähigen Kunststoff beschichtbar ist oder aus Stahl gefertigt sein. Wenn die Spannvorrichtung mit Druckluft betrieben werden soll, wird als Werkstoff hochfestes Aluminium bevorzugt. Bei einer hydraulischen Betätigung der Spannvorrichtung, beispielsweise mit Öl oder Kühlschmierstoff, wird aufgrund der erforderlichen höheren Festigkeitswerte Stahl bevorzugt.
Das Gehäuse und der Zylinder lassen sich besonders preis- wert fertigen, wenn sie einstückig gefertigt sind. Das einstückig gefertigte Gehäuse weist dann vorteilhafterweise außer dem Zylinder auch Bohrungen zur Druckluftversorgung auf.
Die mindestens eine Antriebstange, ein Gleitelement und die Führungselemente können zusammen einstückig ausgebildet sein. Dadurch wird der Montageaufwand deutlich reduziert. Durch das Gleitelement können die Backen mit einer minimalen Reibung bewegt werden. Ein Verkanten der beweg- ten Bauteile ist durch das Gleitelement ausgeschlossen. Ebenfalls aus Gründen einer einfachen Montage, kann der Kolben mit der Antriebsstange verschraubt werden.
Zur weiteren Reduzierung der Reibung kann das Gleitelement an seinen Gleitflachen gefettet werden.
Um den Verschleiß zwischen dem Gehäuse und den Backen zu reduzieren, können die Backen einen runden Querschnitt aufweisen. Durch den runden Querschnitt wird die Flachen- pressung gleichmaßiger auf den Umfang der Backen verteilt, so dass es keine Bereiche an den Backen gibt, welche eine extrem hohe Flachenpressung wahrend des Betriebs der Spannvorrichtung aufweisen.
Für einen störungsfreien Betrieb ist es wichtig, dass keine Verunreinigungen aus der Umgebung zwischen die Backen und das Gehäuse gelangen. Aus diesem Grund können die Backen mindestens eine umlaufende Nut zur Aufnahme eines O- Rings aufweisen, der den Bereich zwischen den Backen und dem Gehäuse abdichtet. Der Runde Querschnitt der Backen lasst sich somit besonders gut und mit geringstem technischen Aufwand abdichten.
Wenn die Backen auf ihrer Mantelflache mit einer Verzah- nung versehen sind, dann können die Backen und die an ihnen angebrachten Spannenelemente in einem bestimmten, gewünschten Winkel schräg zur Horizontalen angeordnet werden.
Auf die Backen kann ein Aufsatz zur Aufnahme der Spannele- mente montiert werden. Der Aufsatz kann individuell an den jeweiligen Bedarfsfall angepasst sein. Vorteilhafter Weise kann der Aufsatz mehrere Flächen zur Aufnahme der Spannelemente aufweisen. Somit können die Spannelemente auf der Stirnseite, auf den Seitenflächen und auf der Oberseite des Aufsatzes montiert werden. Ferner kann der Aufsatz schräge Flächen haben, auf denen die Spannelemente in einem bestimmten Winkel zwischen 0° und 90° zur Oberseite angeordnet sind. Auf diese Weise können die Spannelemente abhängig vom jeweiligen Einsatzzweck in mehreren bestimmten Positionen angeordnet werden.
Der Aufsatz kann das Gehäuse mindestens teilweise umgreifen. Er verhindert somit ein unerwünschtes Verdrehen von Backen mit rundem Querschnitt.
In einer weiteren Ausführungsform können mehrere Antriebs- stangen einstückig an einer gemeinsamen Basis angebunden sein. Die einstückige Ausführung der Basis und der Antriebsstangen lässt sich deutlich schneller montieren, als wenn die Antriebsstangen einzeln montiert werden müssen.
Die gemeinsame Basis kann von einem im Gehäuse angeordneten Einsatz geführt werden. Der Einsatz positioniert die Basis mit den daran angeordneten Antriebsstangen im Gehäu- se und dient gleichzeitig zur Führung der Basis.
Der Einsatz und/oder der Kolben können eine dreieckartige Grundfläche aufweisen, wobei die Eckbereiche abgerundet sind. Das den Einsatz und/oder den Kolben umgebende Gehäu- se ist zweckmäßigerweise an die dreieckartige Kontur mit den abgerundeten Eckbereichen angepasst. Durch die spezielle Kontur ist der Einsatz und/oder der Kolben verdreh- sicher im Gehäuse angeordnet. Außerdem ermöglicht diese Kontur, das Gehäuse in bestimmten Bereichen mit einer größeren Wandstärke zu versehen, um beispielsweise Befestigungslöcher in der Gehäusewand unterbringen zu können.
Der Kolben und/oder ein Gehäuseboden können einen geschlossen umlaufenden Luftkanal aufweisen. Durch den geschlossen umlaufenden Luftkanal kann sich die Luft schnell und gleichmäßig unterhalb des Kolbens ausbreiten. In dem Luftkanal wird die Luft nicht so stark gepresst, wie dies geschehen würde, wenn die Luft direkt aus einer Bohrung, die beispielsweise im Gehäuseboden angeordnet sein könnte, auf den Kolben treffen würde.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine erste Ausführungsform der Spannvorrichtung bei teilweise geöffneten Backen;
Fig. 2 eine Vorderansicht der Spannvorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Spannvorrichtung aus Fig. 1 bei geschlossenen Backen; Fig. 4 eine Seitenansicht auf eine zweite Ausführungsform der Spannvorrichtung bei teilweise geöffneten Backen;
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine dritte Ausfuhrungsform der Spannvorrichtung.
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht auf eine vierte Ausführungsform der Spannvorrich- tung;
Fig. 7 eine Vorderansicht der Spannvorrichtung aus Fig. 6;
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Backe mit rundem
Querschnitt;
Fig. 9 eines perspektivische Draufsicht auf eine mit einem Aufsatz versehene Spannvorrich- tung;
Fig. 10 eine Schnittansicht durch den unteren Bereich der Spannvorrichtung aus Fig. 9;
Fig. 11 einen Längsschnitt durch eine fünfte Ausführungsform der Spannvorrichtung;
Fig. 12 eine perspektivische Draufsicht auf einen
Einsatz;
Fig. 13 einen Querschnitt durch das Gehäuse der
Spannvorrichtung aus Fig. 11; Fig. 14 eine Draufsicht auf einen Gehäuseboden.
Fig. 1 zeigt eine Spannvorrichtung 10 mit zwei zueinander gegenläufig bewegbaren Backen 11 und 12. Die Backen 11 und
12 weisen einen Hohlraum auf, in dem Kolbenstangen 13 und
14 nach oben und unten bewegt werden können.
Die Kolbenstangen 13 und 14 sind mit einem Kolben 15 ver- bunden und durch diesen antreibbar. Der Kolben 15 ist in einem Zylinder 16 geführt, der zur Betätigung des Kolbens
15 mit einem veränderlichen Druck beaufschlagt wird.
In den Backen 11 und 12 sind schräg verlaufende Schlitze 17 und 18 vorgesehen, in die an den Kolbenstangen 13 und 14 angeordnete Stifte 19 eingreifen. Durch den schrägen Verlauf der Schlitze 17 und 18 bewegen sich die Backen 11 und 12 seitwärts hin und her, wenn der Kolben 15 die Kolbenstangen 13 und 14 nach oben und nach unten bewegt.
Zwischen den Backen 11 und 12 ist eine Bohrung 100 vorgesehen, in die ein Gewinde 101 eingearbeitet ist. Die Bohrung 100 kann beispielsweise einen Sensor oder eine Kamera zur Werkstückerkennung aufnehmen. Es ist jedoch auch mög- lieh, in der Bohrung 100 einen Werkstückauswerfer zu montieren.
Die Bohrung 100 geht in einen rohrförmigen Kanal 102 über, der unterhalb der Bohrung 100 angeordnet ist und sich so- mit entlang des Zylinders 16 erstreckt. Der Kolben 15 weist folglich einen Durchbruch auf, durch den der Kanal 102 verläuft. Um Leckagen zu vermeiden, sind am Kolben 15 Dichtringe 103, an den Kolbenstangen 13 und 14 Dichtringe 104 und am Kanal 102 ein Dichtring 105 montiert.
Die Backen 11 und 12 umgreifen ein Gehäuse 20 der Spannvorrichtung 10 (siehe Fig. 2). Auf diese Weise ist eine zuverlässige Führung der Backen 11 und 12 gewährleistet. Zwischen den Backen 11 und 12 und dem Gehäuse 20 sind Füh- rungseinsätze 21 montiert, in denen Kugeln 22 angeordnet sind. Dadurch ist eine zuverlässige und reibungsarme Führung der Backen 11 und 12 während dem Verfahren der Backen 11 und 12 sichergestellt.
Die Kolbenstangen 13, 14, 30 und 31 sind symmetrisch zu den Symmetrieachsen des Kolbens 16 angeordnet (siehe Fig. 3) . Dadurch kann der Kolben 16 ohne sich zu verkanten gleichmäßig bewegt werden.
Fig. 4 zeigt eine Spannvorrichtung 40, bei der Kolbenstangen 41 und 42 schräg abgeknickt sind. Bei dieser Ausfüh- rungsform können schräg verlaufende Schlitze oder Nuten in den Backen entfallen.
Bei einer Spannvorrichtung 50 (siehe Fig. 5) umgreift ein Gehäuse 51 einen Backen 52. Dadurch ist eine zuverlässige Führung des Backens 52 sichergestellt, die einen störungsfreien Betrieb gewährleistet.
Fig. 6 zeigt eine Spannvorrichtung 60, bei der eine An- triebsstange 62, ein Gleitelement 63 und ein Führungselement 64 zusammen einstückig ausgebildet sind. Ein Kolben 61 ist mit der Antriebsstange 62 verschraubt. Durch diese Konstruktion kann der Montageaufwand deutlich reduziert werden.
Das Gleitelement 63 vermeidet ein Verkanten der bewegten Bauteile. Gleitflächen 65 des Gleitelements 63 gleiten an den Innenwandungen einer Backe 66 entlang. Durch eine Fettung der Gleitflächen 65 kann die Reibung zwischen dem Gleitelement 63 und der Backe 66 reduziert werden.
Die Backe 66 ist mit einem Führungsschlitz 67 versehen, in welchem das Führungselement 64 entlang gleiten kann.
Zwischen der Backe 66 und einem Gehäuse 70 sind Kunst- stoffgleitelemente 71 vorgesehen, welche die Reibung zwischen der Backe 66 und dem Gehäuse 70 reduzieren (siehe Fig. 7) . Die Backe 66 weist einen Steg 72 auf, der zwischen den Kunststoffgleitelementen 71 angeordnet ist.
Fig. 8 zeigt eine Backe 80, die einen runden Querschnitt aufweist. Die Backe 80 ist mit Verzahnungen 81 versehen, so dass ein an der Backe 80 angeordnetes Spannelement 82 in bestimmten Winkeln schräg zur Horizontalen angeordnet werden kann. Die Verzahnung 81 läuft um den gesamten Um- fang herum. Der Übersichtlichkeit wegen ist sie jedoch nur teilweise dargestellt.
Die Fign. 9 und 10 zeigen eine Spannvorrichtung 90 auf deren Backen 98 ein Aufsatz 91 montiert ist.
Der Aufsatz 91 weist an seiner Stirnseite 92, an seinen Seitenflächen 93 und an schrägen Flächen 94 Befestigungs- möglichkeiten in Form von Bohrungen 95 zur Befestigung der Spannelemente auf. Die Spannelemente können somit abhängig vom Einsatzzweck in bestimmten Positionen angeordnet werden.
Der Aufsatz 91 umgreift ein Gehäuse 96 teilweise. Er verhindert somit ein unerwünschtes Verdrehen von Backen (80) mit rundem Querschnitt, die keine Verzahnung 81 aufweisen (siehe Fig. 8) . Um die Backen 98 und die Aufsätze 93 mit- einander befestigen zu können, sind Bohrungen 97 vorgesehen.
Fig. 11 zeigt eine Spannvorrichtung 110 mit drei Backen 111, 112 und 113 (siehe auch Fig. 13) . Die Backen 111 und 112 werden durch Antriebsstangen 114 und 115 angetrieben. Die Antriebsstangen 114 und 115 sowie eine dritte hier nicht näher dargestellte Antriebsstange sind an einer gemeinsamen Basis 116 angebunden. Somit sind die Antriebsstangen 114, 115 und die dritte hier nicht näher darge- stellte Antriebsstange zusammen mit der Basis 116 einstückig ausgebildet.
Die Basis 116 ist von einem Einsatz 117 (siehe Fign. 11 und 12) umgeben. Der Einsatz 117 dient der Führung der Ba- sis 116 und positioniert die Basis 116 in einem Gehäuse 118. Der Einsatz 117 ist mit einer sternförmigen Ausnehmung 120 versehen, durch welche die Antriebsstangen 114, 115 und die dritte hier nicht näher dargestellte Antriebsstange sowie die Basis 116 geführt werden können.
Sowohl der Einsatz 117 (siehe Fig. 12) als auch ein Kolben 130 (siehe Fig. 13) weisen eine dreieckartige Grundfläche auf, deren Eckbereiche abgerundet sind. Das den Einsatz 117 und/oder den Kolben 130 umgebende Gehäuse 118 ist an die dreieckartige Kontur mit den abgerundeten Eckbereichen angepasst. Dadurch kann sich der Einsatz 117 und/oder der Kolben 130 in dem Gehäuse 118 nicht verdrehen. Außerdem kann durch diese Kontur die Wandstärke des Gehäuses 118 in verschiedenen Bereichen größer bemessen werden, um Befestigungslöcher 131, 132 und 133 vorsehen zu können.
Fig. 14 zeigt einen Gehäuseboden 140 mit einem geschlossen umlaufenden Luftkanal 141. Der geschlossen umlaufenden Luftkanal 141 ist mittels eines Verbindungskanals 142 mit einer Bohrung 143 verbunden. Aus der Bohrung 143 tritt Druckluft aus und verteilt sich in dem geschlossen umlau- fenden Luftkanal 141 gleichmäßig unterhalb des hier nicht näher dargestellte Kolbens .
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Spannvorrichtung 51 Gehäuse
11 Backe 52 Backe
12 Backe 35 60 Spannvorrichtung
13 Antriebsstange 61 Kolben
14 Antriebsstange 62 Antriebsstange
15 Kolben 63 Gleitelement
16 Zylinder 64 Führungseiement
17 Schlitz 40 65 Gleitflächen
18 Schlitz 66 Backe
19 Stift 67 Führungsschlitz
100 Bohrung
101 Gewinde 70 Gehäuse
102 Kanal 45 71 Kunststoffgleitele
103 Dichtring ment
104 Dichtring 72 Steg
105 Dichtring
80 Backe
20 Gehäuse 50 81 Verzahnung
21 Führungseinsatz 82 Spannelement
22 Kugel
90 Spannvorrichtung
30 Antriebsstange 91 Aufsatz
31 Antriebsstange 55 92 Stirnseite
93 Seitenflächen
40 Spannvorrichtung 94 schräge Fläche
41 Antriebsstange 95 Bohrung 42 Antriebsstange 96 Gehäuse
60 97 Bohrung
50 Spannvorrichtung 98 Backen 110 Spannvorrichtung 130 Kolben
111 Backen 131 Befestigungsloch
112 Backen 132 Befestigungsloch
113 Backen 15 133 Befestigungsloch 114 Antriebsstange
115 Antriebsstange 140 Gehäuseboden
116 Basis 141 Luftkanal
117 Einsatz 142 Verbindungskanal
118 Gehäuse 20 143 Bohrung
120 Ausnehmung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Spannvorrichtung (10, 40, 50, 60, 90, 110) mit zu- einander gegenläufig bewegbaren Backen (11, 12, 52, 66, 80, 98, 111, 112, 113), an denen Spannelemente anordenbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Backen (11, 12, 52, 66, 80, 98, 111, 112, 113) jeweils einen Hohlraum aufweisen, in dem mindestens eine mit einem Kolben (15, 61, 130) antreibbare Antriebsstange (13, 14, 30, 31, 41, 42, 62, 114, 115) zum Antreiben der Backen (11, 12, 52, 66, 80, 98,
111, 112, 113) bewegbar ist, wobei die Bewegungsrichtung der mindestens einen Antriebsstange (13, 14, 30, 31, 41, 42, 62, 114, 115) und die Bewegungsrichtung der Backen (11, 12, 52, 66, 80, 98, 111,
112, 113) senkrecht zueinander und/oder in einem Winkel zwischen 0° und 90° zueinander verlaufen.
2. Spannvorrichtung (10, 50, 60) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Backen (11, 12, 52, 66) Führungsschlitze (17, 18, 67) und/oder Führungsnuten aufweisen, an denen entlang an der mindestens einen Antriebsstange (13, 14) angeordnete Führungs- elemente (64) verfahrbar sind.
3. Spannvorrichtung (10, 50) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente Passfedern, Stifte (19) oder dergleichen sind, wobei auf den Stiften (19) Rollen lagerbar sind.
4. Spannvorrichtung (40, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antriebsstange (41, 42, 114, 115) schräg abgeknickt ist.
5. Spannvorrichtung (10, 40, 50, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Backen (52, 111, 112, 113) in einem sie wenigstens teilweise umgebenden Gehäuse (51, 118) angeordnet sind und/oder, dass die Backen (11, 12) das Gehäuse (20) wenigstens teilweise umgreifen.
6. Spannvorrichtung (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ba- cken (11, 12, 52) und dem Gehäuse (20, 51) Kugeln und/oder Rollen und/oder Stifte angeordnet sind.
7. Spannvorrichtung (10, 50) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln und/oder die Rollen und/oder die Stifte in Nuten, die in den Backen und/oder dem Gehäuse (20, 51) vorgesehen sind, führbar sind.
8. Spannvorrichtung (10, 50) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln und/oder die
Rollen und/oder die Stifte in Führungseinsätzen (21), die zwischen den Backen (11, 12, 52) und dem Gehäuse (20, 51) anordenbar sind, führbar sind.
9. Spannvorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Backen (66) und dem Gehäuse (70) Kunststoffgleitelemente (71) vorgesehen sind.
10. Spannvorrichtung (60) nach Anspruch 9, dadurch ge- kennzeichnet, dass an den Backen (66) Stege (72) mit zwei Gleitflächen, die an den Kunststoffgleitelemen- ten (71) entlang gleiten, vorgesehen sind.
11. Spannvorrichtung (10, 40, 50, 60, 90) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Backen (11, 12, 52, 66, 98) ein Sensor oder eine Kamera anordenbar ist.
12. Spannvorrichtung (10, 40, 50, 60, 90) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Backen (11, 12, 52, 66, 98) ein Werkstückauswerfer anordenbar ist.
13. Spannvorrichtung (10, 40, 50) nach einem der Ansprü- che 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem
Gehäuse (20, 51) eine mit einem Gewinde (101) versehene Bohrung (100) vorgesehen ist.
14. Spannvorrichtung (10, 40, 50) nach Anspruch 13, da- durch gekennzeichnet, dass die Bohrung (100) in einen rohrförmigen Kanal (102) übergeht, der sich entlang eines den Kolben (15) aufnehmenden Zylinders (16) erstreckt.
15. Spannvorrichtung (10, 40, 50) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (15) einen Durchbruch aufweist, durch den der rohrförmige Kanal (102) verläuft.
16. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Backen so angeordnet sind, dass sie aneinander vorbeibewegbar sind.
17. Spannvorrichtung (10, 40, 50) nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Ge- häuse (20, 51, 70) aus einem hochfesten Aluminium, das mit einem gleitfähigen Kunststoff beschichtbar ist, oder aus Stahl gefertigt ist.
18. Spannvorrichtung (10, 40, 50) nach einem der Ansprü- che 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (16) und das Gehäuse (20, 51, 70) einstückig gefertigt sind.
19. Spannvorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine
Antriebstange (62), ein Gleitelement (63) und die Führungselemente (64) zusammen einstückig ausgebildet sind.
20. Spannvorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (61) mit der Antriebsstange (62) verschraubbar ist.
21. Spannvorrichtung (60) nach Anspruch 19 oder 20, da- durch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (63) an seinen Gleitflächen (65) fettbar ist.
22. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Backen (80) einen runden Querschnitt aufweisen.
23. Spannvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Backen (80) mindestens eine umlaufende Nut zur Aufnahme eines O-Rings aufweisen.
24. Spannvorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, das die Backen (80) auf ihrer Mantelfläche mit einer Verzahnung (81) versehen sind.
25. Spannvorrichtung (90) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Backen (98) ein Aufsatz (93) zur Aufnahme der Spannelemente montierbar ist.
26. Spannvorrichtung (90) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatz (93) das Gehäuse (96) mindestens teilweise umgreift.
27. Spannvorrichtung (90) nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatz (93) mehrere Flächen zur Aufnahme der Spannelemente aufweist.
28. Spannvorrichtung (110) nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Antriebsstangen (114, 115) einstückig an einer gemeinsamen Basis (116) angebunden sind.
29. Spannvorrichtung (110) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Basis (116) von einem im Gehäuse (118) angeordneten Einsatz (117) führbar ist.
30. Spannvorrichtung (110) nach Anspruch 28 oder 29, da- durch gekennzeichnet, dass der Einsatz (117) und/oder der Kolben (130) eine dreieckartige Grundfläche aufweist, wobei die Eckbereiche abgerundet sind.
31. Spannvorrichtung (10, 40, 50, 60, 90, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben und/oder ein Gehäuseboden (140) einen geschlossenen umlaufenden Luftkanal (141) aufweist .
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