| DE3438185A1 | 1986-04-24 | |||
| US4527684A | 1985-07-09 | |||
| FR2085446A7 | 1971-12-24 |
| 1. | Spannkopf zum Spannen von Teilen mit ebenen Angriffsflächen auf einer Unterlage, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkopf (20) aus einem Ringteil (21) und einem Spannteller (22) zum Aufsetzen auf das zu spannende Teil gebildet ist, der mittels Federkraft unter Zwischenlegung eines zusammendrückbaren ORings (24) gegen das Ringteil (21) gehalten ist, und daß für die Druckluft das Ringteil (21) und der Spannteller (22) gemeinsam einen Druckraum (23) bilden, der fluidmäßig mit dem über eine kalibrierte Bohrung mit Druckluft versorgten Kolbendruckraum des zum Spannkopf (20) gehörenden Spannzylinders in ständiger Verbindung steht. |
| 2. | Spannkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits das Ringteil (21) und andererseits der Spannteller (22) gestuft derart ineinandergreifen, daß nach nur geringfügiger Zusammendrückung des ORings (24) eine Schulter (25) am Spannteller (22) unmittelbar auf einer Anschlagschulter (26) des Ringteils (21) großflächig anschlägt. |
| 3. | Spannkopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Zugfedern zum Andrücken des Spanntellers (22) an das Ringteil (21) im Spannkopf (20) angeordnet ist bzw. sind. |
| 4. | Druckluftbetätigter Sicherheitsspannzylinder zum Spannen von Teilen mit ebenen Angriffsflächen auf einer Unterlage mittels eines Spannkopfs, der von einem Kolben vor und zurückbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkopf (20) aus einem Ringteil (21) und einem Spannteller (22) zum Aufsetzen auf das zu spannende Teil gebildet ist, der mittels Federkraft unter Zwischenlegung eines zusammendrückbaren ORings (24) gegen das Ringteil (21) gehalten ist, und daß für die Druckluft das Ringteil (21) und der Spannteller (22) gemeinsam einen Druckraum (23) bilden, der fluidmäßig mit dem über eine kalibrierte Bohrung mit Druckluft versorgten Kolbendruckraum (2) in ständiger Verbindung steht. |
| 5. | Sicherheitsspannzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zugfeder (7) zum Andrücken des Spanntellerε (22) an das Ringteil (21) außerhalb des Spannkopfε (20) angeordnet ist. |
| 6. | Sicherheitsspannzylinder nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrem einen Ende gehäusefest im Sicherheitsspannzylinder (1) angelenkte Zugfeder (7) über eine in der Kolbenstange (5) zur Betätigung des Spannkopfs (20) laufende Zugstange mittig am Spannteller (22) des Spannkopfs (20) eingehängt ist. |
| 7. | Sicherheitsspannzylinder nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Ringteil (21) und vom Spannteller (22) gemeinsam gebildete Druckraum (23) druckmäßig über eine Längsbohrung (13) in der Kolbenstange (5) des Sicherheitsspannzylinders (1) ständig mit dem Kolbendruckraum (2) in Verbindung steht. |
Spannkopf zum Spannen von Teilen mit ebenen Angriffsflächen auf einer Unterlage sowie druckluftbetätigter Sicherheitsspannzylinder hierfür
Die Erfindung betrifft einen Spannkopf zum Spannen von Teilen mit ebenen Angriffsflächen auf einer Unterlage sowie einen druckluftbetätigten Sicherheitsspannzylinder hierfür.
Bei Spannzylindern ist große Unfallgefahr dadurch gegeben, daß eine Bedienungsperson ihre Hand zwischen Spannteller und zu spannendes Teil bringen kann. Dadurch können bei Betätigung des Spannzylinders erhebliche Handverletzungen auftreten. Deshalb muß an Geräten mit Spannzylindern bisher eine Zweihandbedienung vorgesehen sein, wodurch sicher ausgeschlossen wird, daß die Bedienungsperson eine ihrer Hände in den Arbeitsbereich des Spannzylinders bringt. Der Einbau einer Zweihandbedienung ist aber kostenaufwendig. Die Bedienung eines Spannzylinders über die Zweihandbedienung hat den weiteren Nachteil, daß die Bearbeitungszeit im Verlauf eines Fertigungsprozesses erhöht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannkopf und einen Spannzylinder hierfür der eingangs genannten Gattung zu schaffen, wobei einfacher Aufbau, Betriebssicherheit und Beseitigung einer Unfallgefahr im Vordergrund stehen sollen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß der Spannkopf bzw. der Sicherheitsspannzylinder zur Betätigung keine Zweihandbedienung durch die betreffende Bedienungsperson mehr erforderlich machen, weil bei der Bedienungsperson Handverletzungen, auch wenn sie ihre Hand zwischen den Spannkopf und das zu spannende Teil bringt, dennoch ausgeschlossen sind. Betriebssichere Handhabung, einfacher Aufbau und weitgehende Wartungsfreiheit sind weitere Merkmale des Erfindungsgegenstands.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung erläutert, die den neuen Spannkopf und den neuen Sicherheitsspannzylinder, jeweils teilweise im Längsschnitt dargestellt, zeigt.
Der Spannkopf 20 ist aus einem Ringteil 21 und einem Spannteller 22 zum Aufsetzen auf das zu spannende (in der Zeichnung nicht dargestellte) Teil gebildet. Der Spannteller 22 ist mittels Federkraft gegen das Ringteil 21 gehalten.
Zu diesem Zweck wird die Federkraft bei einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung mittels einer oder mehrerer (in der Zeichnung nicht dargestellter) Zugfedern im Spannkopf 20 aufgebracht.
Der Spannkopf 20 kann an jeden beliebigen Spannzylinder angebracht werden.
Aufbau und Funktionsweise des Spannkopfs 20 werden nachfolgend in Verbindung mit einem beispielhaften Sicherheitsspannzylinder 1 beschrieben.
Der Sicherheitsspannzylinder 1 umfaßt zunächst einen Zylinderkopf 8 und einen Zylinderdeckel 9, die mittels eines Zylinderrohrs 12 axial auf Abstand gehalten und mittels einer Zugstange 6 axial zusammengehalten werden. In dem Zylinderrohr 12 läuft ein Kolben 4 zur Betätigung eines Spannkopfs 20, der das betreffende (in der Zeichnung nicht dargestellte) Teil spannen soll. Der Spannkopf 20 dient dem Spannen von Teilen mit ebenen Angriffsflächen auf einer Unterlage. Am Kolben 4 ist eine Kolbenstange 5 angebracht, an deren freiem Ende der Spannkopf 20 sitzt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist am Spannteller 22 mittig eine Federzugstange 10 angelenkt, an deren freiem Ende eine Zugfeder 7 eingehängt ist. Das freie Ende der Zugfeder 7 ist in eine weitere Federzugstange 11 eingehängt, deren der Zugfeder 7 abgekehrtes Ende im Sicherheitsspannzylinder 1 gehäusefest angelenkt ist.
Für die Druckluft bilden das Ringteil 21 und der Spannteller
22 gemeinsam einen Druckraum 23. Zwischen dem Ringteil 21 und dem Spannteller 22 liegt ein zusammendrückbarer O-Ring 24, der den Druckraum 23 nach außen hin abdichtet. Der Druckraum
23 steht über eine Längsbohrung 13 in der Kolbenstange 5 mit dem Kolbendruckraum 2 für den Kolben 4 druckmäßig in ständiger Verbindung.
Der Kolbendruckraum 2 erhält Druckluft über eine enge, kalibrierte Bohrung 3 von einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) Druckluftquelle zur Betätigung des Kolbens 4 und damit des Spannkopfs 20 in Richtung eines Pfeils 14, also zum Spannen eines Teils mit ebenen Angriffsflächen mittels des Spannkopfs 20. Der Druckaufbau erfolgt langsam bis zu einem Druck im Kolbendruckraum 2 von 0,2 bis 0,5 bar. Die enge, kalibrierte Bohrung 3 ist an die wirksame Fläche des Kolbens 4 angepaßt.
Einerseits das Ringteil 21 und andererseits der Spannteller
22 greifen gestuft derart ineinander, daß nach nur geringfügiger Zusammendrückung des zusammendrückbaren O-Rings 24 eine Schulter 25 am Spannteller 22 unmittelbar an einer Anschlagschulter 26 des Ringteils 21 großflächig anschlägt. Dadurch erfolgt die Kraftübertragung vom Kolben 4 über die Kolbenstange 5, das Ringteil 21 und den Spannteller 22 des Spannkopfs 20 unmittelbar auf das auf einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) Unterlage aufliegende, zu spannende (in der Zeichnung nicht dargestellte) Teil. Dabei dichtet der O-Ring den Druckraum 23 im Spannkopf 20 nach außen hin ab, solange der Spannkopf 20 gegen ein Teil mit ebener Angriffsfläche gedrückt wird.
Trifft der Spannteller 22 des Spannkopfs 20 dagegen auf ein nicht ebenes Hindernis, beispielsweise die Hand einer Bedienungsperson, so wird der Spannteller 22 gegenüber dem Ringteil 21 kippen, so daß die Auflage der Schulter 25 des Spanntellers 22 auf der Anschlagschulter 26 des Ringteils 21 nur punktweise erfolgt. An anderer Stelle hebt der Spannteller 22 dagegen von dem O-Ring ab, wodurch der Druck im Druckraum 23 des Spannkopfs 20 schlagartig abfällt. Dadurch wird über die Längsbohrung 13 in der Kolbenstange 5 auch der Druck im Kolbendruckraum 2 abgebaut, wodurch der Kolben 4 augenblicklich keinerlei Kraft mehr entwickeln kann und zusammen mit dem Spannkopf 20 stehen bleibt.
Dem Rückhub des Kolbens 4 und damit des Spannkopfs 20 dient eine Bohrung 15 im Sicherheitsspannzylinder 1.
Sollen der Kolben 4 und damit der Spannkopf 20 in ihre Rückhubbewegung entgegen der Richtung des Pfeils 14 übergehen, so wird die Bohrung 3 von ihrer (in der Zeichnung nicht dargestellten) Druckquelle getrennt und nach außen hin geöffnet, und es wird der Bohrung 15 mit großem Querschnitt Druckluft zugeführt, die zur anderen Seite des Kolbens 4 gelangt, nämlich in einen weiteren Druckraum 16. Dadurch werden der Kolben 4 und der Spannkopf 20 entgegen der Richtung des Pfeils 14 bewegt. Gleichzeitig hebt der
Spannteller 22 von dem O-Ring 24 ab. Dadurch wird der gestufte Ringschlitz zwischen dem Spannteller 22 und dem Ringteil 21 von eventuellen Verunreinigungen durch Ausblasen befreit.
Wird der Spannkopf 20 an einem anderen Spannzylinder angebracht, bei dem die Zuführung der Druckluft nicht durch die Kolbenstange des Spannzylinders erfolgen kann, dann wird eine separate Pneumatikleitung an den Spannkopf 20 angeschlossen.