DE19614176A1

DE19614176A1 - Formspannbacken für eine Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE19614176A1
Application number: DE1996114176
Authority: DE
Inventors: Hubert Meintrup
Original assignee: GOETZ METALL ANLAGEN
Current assignee: GOETZ METALL ANLAGEN
Priority date: 1996-04-11
Filing date: 1996-04-11
Publication date: 1997-10-16

Description

Die Erfindung betrifft einen Formspannbacken für eine Spannvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Formspannbacken sind Bestandteile von Spannvorrichtun gen, wie sie beispielsweise in Schraubstöcken, Werk zeugmaschinen oder Bearbeitungszentren zum Festhalten von Werkstücken benötigt werden. Zum Spannen von Pro filstäben, insbesondere für den Fenster-, Türen- oder Fassadenbau werden bisher Formspannbacken verwendet, die in ihrer Oberflächenkontur der Kontur des einzu spannenden Werkstücks angepaßt sind. Für jeden Werk stücktypus wird also ein spezieller Formspannbacken hergestellt, der im Falle eines Wechsels des zu bear beitenden Werkstücks in der betreffenden Spannvorrich tung ausgetauscht werden muß. Die bekannten Formspann backen sind daher wegen hoher Umrüstzeiten nur in der Serienfertigung bei mittleren und größeren Losgrößen von mindestens 200 Stück, nicht jedoch in der Einzel- oder Kleinserienfertigung wirtschaftlich einsetzbar. Dies gilt besonders für den Einsatz bei großen Reihen bohr- und Fräsmaschinen, in denen eine Vielzahl Spann vorrichtungen mit Formspannbacken zum Einsatz kommen.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind Formspannbacken bekannt (WO 93/14907), die einen Grundkörper und eine Vielzahl von relativ zum Grundkörper unabhängig vonein ander verschiebbaren und an diesem in einer Spannstel lung arretierbaren Spannstößeln aufweisen. Die Spann stößel tragen je einen in einen Stößelzylinder des Grundkörpers eingreifenden Stößelkolben. Die Stößelzy linder sind über einen gemeinsamen Hydraulikverteiler in Spannrichtung mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlag bar. Um sicherzustellen, daß die Spannstößel in ihrer Sperrstellung ohne die Gefahr einer lokalen Überlastung arretiert werden können, wird dort vorgeschlagen, daß zwischen den einzelnen Stößelzylindern und dem Hydrau likverteiler jeweils ein Absperrventil angeordnet ist, daß also jeder Stößelzylinder in der Sperrstellung durch ein separates Absperrventil abgesichert ist. Im Spannzustand kann es daher im Bereich einzelner Spann stößel zu Druckspitzen kommen. Abgesehen davon erfor dern die vielen Absperrventile einen erheblichen bauli chen Aufwand.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, den bekannten Formspannbacken der eingangs an gegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß im Bereich einzelner Stößel aufgebauten Druckspitzen intern ausge glichen werden können und der bauliche Aufwand redu ziert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteil hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß die an einzelnen Spannstößel in der Spannstellung auftretenden Druckspitzen dadurch abgebaut werden können, daß sie unter Einbeziehung weiterer Stößel auf eine größere Oberfläche verteilt werden. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß jeweils mehrere einander gruppenweise zugeordnete Stößelzylinder an ih ren absperrventilseitigen Enden miteinander hydraulisch kommunizieren und einem gemeinsamen Absperrventil zuge ordnet sind. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß et waige an einzelnen Stößeln auftretende Druckspitzen auf alle Stößel innerhalb einer Gruppe verteilt werden, wo bei sichergestellt ist, daß die Einspannung des Werk stücks insgesamt stabil bleibt, da die Spannwirkung der Nachbargruppen durch den internen Druckausgleich inner halb einer Gruppe nicht gestört wird.

Eine besonders feinfühlige Einspannung kann erzielt werden, wenn jeweils zwei bis vier einander unmittelbar benachbarte Stößelzylinder gruppenweise einem gemeinsa men Absperrventil zugeordnet sind.

Eine abgewandelte Einspannvariante sieht vor, daß die Spannstößel eine punktsymmetrische, in mehrere Flächen partien unterteilte Spannfläche aufspannen, wobei die den einzelnen Flächenpartien zugeordneten Stößelzylinder gruppenweise einem gemeinsamen Absperrventil zugeordnet sind. Eine besonders einfache Variante dieser Art sieht vor, daß die Spannstößel eine im Umriß im wesentlichen rechteckige, in vier quadrantenartige Flächenpartien unterteilte Spannfläche bilden, wobei die den einzelnen Flächenpartien zugeordneten Stößelzylinder gruppenweise einem gemeinsamen Absperrventil zugeordnet sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausfüh rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Formspannbacken mit in Dreiergruppen zusammengefaßten, hydraulisch betätigbaren Spannstößeln;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Formspannbackens nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Formspannbacken mit in vier Quadrantenbereichen gruppenweise zusam mengefaßten, hydraulisch betätigbaren Spann stößeln;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Formspannbackens nach Fig. 3.

Die in der Zeichnung dargestellten Formspannbacken 10 bestehen im wesentlichen aus einem Grundkörper 12 und einer Vielzahl von relativ zum Grundkörper unabhängig voneinander verschiebbaren und an diesem in einer Spannstellung arretierbaren Spannstößeln 14. Die Spann stößel tragen je einen in einen Stößelzylinder 16 des Grundkörpers 12 eingreifenden Stößelkolben 18. Die Stößelzylinder sind über einen gemeinsamen Hydraulik verteiler 20 in Spannrichtung mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar, wobei zwischen den Stößelzylindern 16 und dem Hydraulikverteiler 20 mehrere Absperrventile 22 angeordnet sind. Die Absperrventile 22 weisen je einen zweiseitig mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbaren, in einem Steuerzylinder 24 angeordneten, an ihren ein ander gegenüberliegenden Kolbenflächen 26,28 über ge trennte Hydraulikverteiler 20,30 mit Hydraulikflüssig keit beaufschlagbaren Steuerkolben 32 auf. Wie aus Fig. 1 und 3 zu ersehen ist, sind die absperrventilseitigen Kolbenflächen 34,26 der Stößelkolben 18 und der Steuer kolben 32 mit Hydraulikflüssigkeit aus dem gleichen Hy draulikverteiler 20 beaufschlagbar.

Bei dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind jeweils drei einander unmittelbar benachbarte Stößelzylinder 16 gruppenweise zusammengefaßt. Sie sind gruppenweise je einem Absperrventil 22 zugeordnet und kommunizieren an ihren bodenseitigen Öffnungen 36 über den erweiterten Ventilauslaß 38 auch bei geschlossenen Absperrventilen 28 miteinander. An ihrem stangenseiti gen Ende kommunizieren die Stößelzylinder 16 über einen Verteilerraum 40 mit einer weiteren Hydraulikquelle oder mit der Umgebungsluft.

Bei dem in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die eine im wesentlichen rechteckige Spannfläche aufspannenden Spannstößel gruppenweise unter Bildung von vier quadrantenartig angeordneten Flächenpartien 42 zusammengefaßt. Die Stößelzylinder der einzelnen Flä chenpartien 42 kommunizieren gruppenweise über einen Verteilerraum 44 miteinander und sind dort je einem Ab sperrventil 22 zugeordnet.

Die Funktion der hydraulischen Formspannbacken ist wie folgt: Zum Ausfahren der Spannstößel 14 in ihre in Fig. 1 und 3 gezeigte Ausgangslage wird der Hydraulikvertei ler 20 mit Drucköl beaufschlagt, während der Hydraulik verteiler 30 mit dem Tank verbunden wird. Dadurch bewe gen sich die Steuerkolben 32 mit dem Absperrventil 22 von der in Fig. 2 und 4 gezeigten Sperrstellung aus nach unten in ihre Durchlaßstellung. In der Durchlaß stellung gelangt Drucköl aus dem Verteiler 20 in die Stößelzylinder 16 und treibt die Stößel 14 in ihre in Fig. 1 und 3 gezeigte Ausgangsstellung. Bei einem Spannvorgang wird der Formspannbacken 10 mit der Stirn seite der Spannstößel 14 gegen eine einzuspannende Oberfläche bewegt, wobei der Verteiler 20 bei geöffne ten Ventilen 22 zum Tank oder gegen einen elastischen Druckspeicher so geöffnet ist, daß Hydraulikflüssigkeit aus den Stößelzylindern 16 verdrängt werden kann. Nach Erreichen der Spannstellung wird der Hydraulikverteiler 30 mit Drucköl beaufschlagt und dadurch die Absperrven tile 22 in ihre in Fig. 2 und 4 gezeigte Sperrstellung gebracht. In der Sperrstellung ist zwar innerhalb einer jeden Stößelgruppe, denen ein gemeinsames Absperrventil 22 zugeordnet ist, ein interner Druckausgleich möglich. Dadurch können Druckspitzen innerhalb einer Gruppe aus geglichen werden. Da die einzelnen Stößelgruppen jedoch getrennt voneinander abgesichert sind, ist dennoch eine stabile Einspannung des Werkstücks gewährleistet.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin dung bezieht sich auf einen Formspannbacken für eine Spannvorrichtung mit einem Grundkörper 12 und einer Vielzahl von relativ zum Grundkörper 12 unabhängig von einander verschiebbaren und an diesem in einer Spann stellung arretierbaren Spannstößeln 14. Die Spannstößel 14 tragen je einen in einen Stößelzylinder 16 des Grund körpers 12 eingreifenden Stößelkolben 18. Die Stößelzy linder 16 sind über einen gemeinsamen Hydraulikvertei ler 20 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar, wobei zwischen den Stößelzylindern 16 und dem Hydraulikver teiler mehrere Absperrventile 22 angeordnet sind. Um Druckspitzen im Bereich der einzelnen Spannstößel auf mehrere Stößel zu verteilen und dennoch eine stabile Einspannung zu gewährleisten, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß jeweils mehrere einander gruppenwei se zugeordnete Stößelzylinder an ihren absperrventil seitigen Enden 36 miteinander kommunizieren und einem gemeinsamen Absperrventil 22 zugeordnet sind.

Claims

1. Formspannbacken für eine Spannvorrichtung mit einem Grundkörper (12) und einer Vielzahl von relativ zum Grundkörper (12) unabhängig voneinander verschieb baren und an diesem in einer Spannstellung arre tierbaren Spannstößeln (14), die je einen in einen Stößelzylinder (16) des Grundkörpers (12) eingrei fenden Stößelkolben (18) tragen, wobei die Stößel zylinder (16) über einen gemeinsamen Hydraulikver teiler (20) mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar sind und wobei zwischen den Stößelzylindern (16) und dem Hydraulikverteiler (20) mehrere Absperr ventile (22) angeordnet sind, dadurch gekennzeich net, daß jeweils mehrere einander gruppenweise zu geordnete Stößelzylinder (16) an ihren absperrven tilseitigen Enden (36) miteinander kommunizieren und einem gemeinsamen Absperrventil (22) zugeordnet sind.

2. Formspannbacken nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß jeweils zwei bis vier einander unmit telbar benachbarte Stößelzylinder (16) gruppenweise einem gemeinsamen Absperrventil (22) zugeordnet sind.

3. Formspannbacken nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spannstößel (14) eine punktsymme trisch in mehrere Flächenpartien (42) unterteilte Spannfläche aufspannen, wobei die den einzelnen Flächenpartien (42) zugeordneten Stößelzylinder (16) gruppenweise einem gemeinsamen Absperrventil (22) zugeordnet sind.

4. Formspannbacken nach Anspruch 1 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Spannstößel (14) eine im Um riß im wesentlichen rechteckige, in vier quadran tenartige Flächenpartien (42) unterteilte Spannflä che aufspannen, wobei die den einzelnen Flächenpar tien (42) zugeordneten Stößelzylinder (16) gruppen weise einem gemeinsamen Absperrventil (22) zugeord net sind.

5. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrventile je einen zweiseitig mit Hydraulikflüssigkeit beauf schlagbaren, in einem Steuerzylinder (24) angeord neten, an ihren einander gegenüberliegenden Kolben flächen (26, 28) über getrennte Hydraulikverteiler (20, 30) jeweils gemeinsam mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbaren Steuerkolben (32) tragen, und daß die absperrventilseitigen Kolbenflächen (34, 26) der Stößelkolben (18) und der Steuerkolben (32) mit Hy draulikflüssigkeit aus dem gleichen Hydraulikver teiler (20) beaufschlagbar sind.