DE3784869T2

DE3784869T2 - Hydraulische spannvorrichtung.

Info

Publication number: DE3784869T2
Application number: DE8787402486T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Shirakawa
Original assignee: KOSMEK AMAGASAKI KK
Current assignee: KOSMEK AMAGASAKI KK
Priority date: 1986-11-12
Filing date: 1987-11-04
Publication date: 1993-07-08
Anticipated expiration: 2007-11-05
Also published as: KR880009561U; EP0271373A2; KR930007940Y1; EP0271373B1; EP0271373A3; JPH0248192Y2; JPS6379131U; DE3784869D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung für eine Düse einer Spritzgußmaschine oder ein Werkteil einer Werkzeugmaschine, wie einer Preßmaschine, und genauer einer hydraulischen Spannvorrichtung, mit der der einzuspannende Gegenstand mit einer großen Spannkraft sicher gehalten werden kann und dessen Spannarm während des Entspannens so zurückgezogen ist, daß er den einzuspannenden Gegenstand beim Ein- oder Ausbringen nicht stört.
Bisher sind als hydraulische Spannvorrichtungen dieses Typs, neben anderen, der früher von dem gegenwärtigen Erfinder vorgeschlagene und in US-A-4 504 046 offenbarte zitierte Stand der Technik 1 und ein weiterer in der japanischen offengelegten Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 51835/83 beschriebene Stand der Technik 1' bekannt. Dieser Stand der Technik ist, soweit es die Grundkonstruktion betrifft, im wesentlichen gleich. Bezug nehmend auf Fig. 8 und 9 ist die Grundkonstruktion oder das Konzept des Standes der Technik 1 wie folgt.
In einem Spannvorrichtungsgehäuse 201 ist eine Treibkammer 203 mit offener Stirnseite ausgebildet, wobei in diese Treibkammer 203 ein Spannarm 204 längs bewegbar und vertikal schwenkbar eingefügt ist, ein Hebeldrehpunkt 204a nahe dem Ende des Spannarmbodens und eine Treibfläche 204b im vorderen Teil der Oberseite des Spannarms 204 und ein Spannbereich oder eine Spannfläche 204c auf der Unterseite in deren vorderem angestuften Teil ausgebildet ist, ein Anschlag 211 zum Abstoppen des Spannarms 204 an dessen vorderem Stoßende nahe dem Boden des Spannvorrichtungsgehäuses 201 ausgebildet ist, wobei ein Keil 217 zwischen der Treibfläche 204b und der Oberseite der Treibkammer 203 eingefügt ist, ein Hydraulikzylinder 205 so ausgebildet ist, daß er sich in den rückwärtigen oberen Bereich des Spannvorrichtungsgehäuses 201 erstreckt, wobei der Treibkeil 217 durch eine Kolbenstange 226 des Hydraulikzylinders 205 längs bewegbar ist, ein Kupplungsteil 231, das den Spannarm veranlaßt, nach dem Rückzug des Treibkeils 217 über das vorbestimmte Maß zurückzustoßen, als ein Mittel zum Ankuppeln der Kolbenstange 226 an den Spannarm 204 vorgesehen ist, der Spannarm 204 durch eine Spannarmdruckfeder 232 so nach vorne gestoßen wird, daß, wenn der Hydraulikzylinder 205 zum Ausfahren angetrieben wird, der Spannarm 204 durch die Kraft der Spannarmdruckfeder 232 vorwärts gestoßen wird, wodurch sich der Spannbereich 204c über die Stirnseite der Treibkammerkammer 203 hinaus erstreckt, wobei die ausgefahrene Spannposition A erreicht wird, wenn die Treibfläche 204b mit durch den Stopper 211 gestopptem Spannarm 204 durch den Treibkeil 217 nach unten bewegt wird, während, wenn sich der Hydraulikzylinder zurückzieht, zuerst die Treibfläche 204b freikommt, wenn sich der Treibkeil 217 mit dem nach vorne gestoßen verbleibenden Spannarm 204 durch die Spannarm-Stoßfeder 232 auf einem niedrigeren Niveau zurückzieht und dann, nachdem die sich zurückziehende Kolbenstange 226 mit dem Spannarm 204 über das Kupplungsteil 231 in Eingriff gekommen ist, der Spannarm 204 durch die Kolbenstange 226 in die zurückgezogene Entspannposition B, innen an der Stirnseite der Steuerkammer 203 liegend, zurückgestoßen wird.
In der obigen Grundkonstruktion basieren die hydraulische Spannvorrichtungen des Standes der Technik 1 und 1' auf dem folgenden Konzept.
1. Ein strukturelles Konzept, um den Spannarm 204 durch die Spannarmdruckfeder 232 einen solchen Stoß zu versetzen, daß dieser über die Stirnseite des Spannvorrichtungsgehäuses 201 hinaus tritt.
Gemäß diesem Konzept wurde die Spannarmdruckfeder 232 zwischen das rückwärtige Ende des Spannarms 204 und der Hinterwand 203a der Treibkammer 203 gesetzt, und das Kupplungsteil 231, das erforderlich ist, damit der Spannarm 204 durch die Kolbenstange 226 zurückgestoßen wird, wurde in Form eines angestuften Endbereichs in der ,Oberseite des Spannarms 204 vorgesehen, der mit dem hinteren Ende des fest auf der Kolbenstange 226 befestigten Treibkeils 217 in Eingriff kommt.
Die oben beschriebene Konstruktion hat jedoch die folgenden Nachteile.
a) Da, wenn sich der Spannarm 204 zurückzieht, die Kraft der Spannarmdruckfeder 232 gegen den zum Rückzug angetriebenen Hydraulikzylinder 205 wirkt, ist es notwendig, die wirksame Querschnittsfläche der entspannten Hydraulikkammer 223 zu vergrößern, um die Federkraft in ausreichender Weise zu überwinden. Dies führt zur Verminderung der Geschwindigkeit des Kolbens 221, der abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit des der entspannten Hydraulikkammer 223 zugeführten Drucköls angetrieben wird. Dieses stört zudem den erwünschten schnellen Rückzug des Spannarms 204, mit dem Ergebnis, daß die Arbeitseffektivität gesenkt wird.
b) Während im Verlauf des Rückzugs der Spannarm 204 von der Spannarmdruckfeder 232 im vertikal mittleren Teil nach vorne gestoßen gehalten wird, wird er im oberen Teil über den Kupplungsbereich 231 zurückgezogen, was zu einem Anheben oder Aufwärtsschwenken des Spannarms 204 via Kupplungsbereich 231 führt, was bedeutet, daß eine Verdrehung den sanften Rückzug des Spannarms 204 stört. Das kann verhindert werden, indem das Führungsmaß des Spannarmes 204 vergrößert wird, was aber eine Verlängerung des Spannarmes 204 genauso wie eine Zunahme der Gesamtlänge der hydraulischen Spannvorrichtung bedeutet. Das bedeutet zudem eine Abnahme der maximal zulässigen Abmessungen einer Düse D, eines Werkteils oder dgl., die an der Fixierplatte P einzuspannen sind.
c) Da die Spannarmdruckfeder 232 während des Anhebens aus der ausgefahrenen Spannposition A in die ausgefahrene Entspannposition C ausgefahren bleibt, wie in Fig. 10 durch die gebrochene Linie dargestellt wird, wird die Kraft der Spannarmdruckfeder 232 auf dem Niveau F&sub1; gehalten, das heißt, dem Niveau, auf dem der Spannarm 204 das vordere Ende seines Hubes erreicht hat. Während das Verschieben aus der ausgefahrenen Entspannposition C in die zurückgezogene Entspannposition B beendet wird, wird die Spannarmdruckfeder 232 zunehmend, sowie der Spannarm 204 sich zurückzieht, zusammengedrückt, wobei deren Druckkraft stetig ansteigt und das Niveau F&sub2; am Beginn des Druckes auf den Spannarm 204 erreicht. Folglich ist das Niveau F&sub1;, wenn die Feder vollständig ausgedehnt ist, niedriger, als F&sub2; beim Beginn der Druckausübung, womit es erforderlich ist, daß die Spannarmdruckfeder 232 sehr stark sein muß, und sie unvermeidbar sperrig wird.
Obgleich dessen Grundkonstruktion ein wenig unterschiedlich von dem der oben beschriebenen hydraulischen Spannvorrichtung ist, wird in US-A-4 506 871 eine hydraulische Spannvorrichtung des Typs beschrieben, in welchem ein Spannblock durch die Kolbenstange eines Hydraulikzylinders ausgefahren und zurückgezogen wird.
Dessen Kolbenstange ist so abgeschrägt, daß sie an ihrem vorderen Ende dünner ist, um eine Gleitfläche darauf auszubilden, wobei in dieser Gleitfläche eine sich längs erstreckende Nut ausgebildet ist, der Spannblock in diese Nut eingepaßt ist, so daß dieser darin in Längsrichtung frei verschiebbar ist, und eine Block- Druckfeder zwischen dem Spannblock und die Kolbenstange eingesetzt ist. Nun Bezug nehmend auf den ausfahrenden Stoß der Kolbenstange, wird während eines ersten Stoßabschnittes der Spannblock durch die Kraft der Druckfeder nach vorne gestoßen, und am Ende des ersten Abschnittes wird der Spannblock durch eine Stoppeinrichtung abgestoppt, und dadurch werden während eines Endabschnittes des aus fahrenden Stoßes der Kolbenstange der Spannblock und die Stoppeinrichtung nach unten gezwungen. Unterdessen ist die Anordnung so, daß während des Schlußabschnittes des zurückziehenden Stoßes der Kolbenstange der Spannblock veranlaßt wird, sich mittels eines Kupplungsteils, der Paß- und Eingriffsteile der Kolbenstange und des Spannblocks umfaßt, zurückzuziehen. Dieser Kupplungsteil ist auf einem höheren Niveau als dem des Druckfedersatzes vorgesehen.
In dieser Anordnung wird jedoch der Spannblock über den oben erwähnten Kupplungsteil auf einem höheren Niveau zurückgestoßen, was eine Schräglage des Spannblocks mit der Stirnseite nach oben bewirkt. Um dieses zu vermeiden, ist es unvermeidbar, die Gesamtlänge des Spannblocks zu vergrößern, und es kann somit der oben erwähnte Nachteil b) nicht überwunden werden. Verschlimmernd hat diese Anordnung die folgenden zusätzlichen Nachteile.
d) Um die Spannkraft des Spannblocks zu vergrößern, ist es wichtig, die Schräge der Gleitfläche auf der Kolbenstange sanfter oder weniger steil zu machen. Dieses führt unvermeidlich zu einer Zunahme der Vorsprungweite der Kolbenstange relativ zu deren Vertikalstoß, folglich wird es notwendig, daß das Aufspannmaß für den einzuspannenden Gegenstand, wie einer Düse, größer wird.
e) Wenn der Spannblock und die Stoppeinrichtung mittels der oben erwähnten Gleitfläche gesenkt werden, wirkt eine nach vorne gerichtete Komponente der angelegten Kraft über die Stoppeinrichtung auf das Spannvorrichtungsgehäuse. Folglich nimmt auch der Übertragungsverlust der hydraulischen Spannvorrichtung zu.
f) Da es erforderlich ist, eine Nut in der abgeschrägten Gleitfläche der Kolbenstange auszubilden, wird die Fertigung der Kolbenstange sehr kompliziert, was sich natürlich in den Herstellungskosten der hydraulischen Spannvorrichtung widerspiegelt.
g) Wenn sich die Kolbenstange zurückzieht, können Kunstharzstaub vom Spritzgießen und Splitter oder Späne vom Abspanen oder dgl.
leicht ihren Weg in die Gleitnut finden, und möglicherweise eine Fehlfunktion des Spannblocks auslösen.
Als eine Spannvorrichtung mit einem Spannvorrichtungsgehäuse; einer Treibkammer, die mit einem offenen vorderen Ende in dem hydraulischen Spannvorrichtungsgehäuse ausgebildet ist; einem Spannarm, der in die Treibkammer so eingefügt ist, daß er in Längsrichtung frei beweglich und vertikal drehbar ist; und einem hydraulischen Zylinder, der im oberen, hinteren Teil des Spannvorrichtungsgehäuses vorgesehen ist, des Typs, in welcher der Spannblock durch die Kraft einer Druckfeder nach vorne gestoßen wird, ist eine Vorrichtung bekannt geworden, die in US-A-4 365 792 offenbart ist.
In der offenbarten Konstruktion ist die Anordnung derart, daß der Spannblock so gesteuert wird, daß er in Spannrichtung durch einen balanceartigen Mechanismus schwenkt. Im mittleren Teil des Spannblocks ist ein in Schnittdarstellung in Längsrichtung verlängertes Loch ausgebildet, und ein Hebeldrehpunkt ist in der Oberseite über diesem Loch ausgebildet, welcher dazu dient, den Spannblock gerade vorwärts zu führen. Eine Spannfläche oder -teil ist im vorderen Bereich dieses Spannblocks und eine Treibfläche im hinteren Teil desselben ausgebildet.
Diese Konstruktion, in der die Treibfläche in den hinteren Teil des Spannblocks verlängert ausgebildet sein muß, erfordert, daß die Gesamtlänge des Spannblocks vergrößert werden muß, und der Nachteil unter b) kann nicht behoben werden. Verschlimmernd sind die folgenden zusätzlichen Nachteile.
h) Mit einem Spannblock des Balancetyps wird eine nach oben treibende Kraft auf die Treibfläche ausgeübt, während die Aufwärtswirkung der Spannkraft auf die Spannfläche oder den Spannbereich ausgeübt wird. Da die Resultierende dieser in die gleiche Richtung ausgeübten Kräfte auf den Hebeldrehpunkt wirkt, wird der Hebeldrehpunkt einer großen Kraft genauso wie einem großen Biegemoment ausgesetzt. Ein Spannblock dieses Typs wird deshalb einer großen Verformungskraft ausgesetzt, und es ist somit sehr wahrscheinlich, daß er versagt.
i) Da ein Führungsloch für den Hebeldrehpunktsbereich längs ausgebildet sein muß, ist die Herstellung des Spannblocks sehr mühsam. Darüber hinaus sind eine Stange zum Halten der Spannarmdruckfeder und Stifte, um die Stange an beiden Enden drehbar zu tragen, erforderlich, wodurch die Anzahl an Bauteilen zunimmt und die Konstruktion der hydraulischen Spannvorrichtung kompliziert wird.
Bezug nehmend auf Fig. 8 und 9 wurde die unter 2 aufgezeigte Funktion im Stand der Technik 1 vorgesehen.
2. Die Funktion, die Spannkraft des hydraulisch durch eine Federkraft getriebenen Spannarmes zu halten (im folgenden als Spannkraft-Haltefunktion bezeichnet).
Für diese Funktion ist die Anordnung derart, daß in der Hydraulikspannkammer 222 des Hydraulikzylinders 205 eine Spannkrafthaltefeder 229 zwischen dem Deckel 224 der Hydraulikkammer und dem Kolben 221 in einem zusammengedrückten und verformten Zustand eingesetzt ist, so daß der Spannarm 204 durch die Spannkrafthaltefeder 229 über den Kolben 221 in der ausgefahrenen Spannposition A gehalten wird, und die Spannkrafthaltefeder 229 ist alleine zwischen der Feder- Haltefläche 221a des Kolbens und der Feder-Haltefläche 224a des Hydraulikkammerdeckels 224 eingefügt. Gemäß der oben beschriebenen Konstruktion wird Drucköl in die Hydraulikspannkammer 222 geführt, um über den Kolben 221 den Spannarm 204 in Spannrichtung zu treiben und den Gegenstand, z. B. eine Düse oder ein Werkstück, das auf der Fixierplatte P festgehalten werden muß, einzuspannen. In diesem eingespannten Zustand hält, auch wenn der Hydraulikdruck in der entspannten Hydraulikkammer abfallen sollte, die Spannkrafthaltefeder 229 mit ihrer starken Federkraft den Spannarm 4 in der ausgefahrenen Spannposition A, wodurch der eingespannte Zustand des einzuspannenden Gegenstandes, wie einer Düse, aufrechterhalten wird.
Diese Spannkrafthaltefeder 229 ist erforderlich, um eine große Federkraft zu haben. Beispielsweise ist bei einer Einspannung mit einer Leistungsfähigkeit von 10 Tonnen die erforderliche Kraft, abhängig von dem Kraftverstärkungsverhältnis bei der Übertragung vom Kolben 221 zum Spannarm 204, etwa 120-200 kgf, wenn das Kraftverstärkungsverhältnis groß ist und etwa 400-600 kgf, wenn das Kraftverstärkungsverhältnis klein ist, wobei diese Werte weit über 10-15 kgf hinausgehen, die man von Hand aufbringen kann.
Somit treten die folgenden Probleme auf, wenn die Spannkrafthaltefeder 229 an- oder abmontiert wird.
a) Das Anbringen der oben erwähnten Spannkrafthaltefeder 229 wird im allgemeinen wie folgt ausgeführt. Der Kolben 221 und die Spannkrafthaltefeder 229 werden nacheinander in die Hydraulikspannkammer 222 eingefügt. Dann steht das hintere Ende der Spannkrafthaltefeder 229 weit nach hinten über die oben erwähnte Hydraulikspannkammer 222 hinaus. Nun wird eine Feder- Haltefläche 224a des Hydraulikkammerdeckels 224 auf das hintere Ende der Spannkrafthaltefeder 229 aufgesetzt, und mit Hilfe eines Druckgerätes (nicht dargestellt), mit dessen großer Schubkraft, wird der Hydraulikkammerdeckel 224 auf das hintere Ende der Hydraulikspannkammer 222, gegen die Kraft der Spannkrafthaltefeder 229, angebracht.
Eine Vielzahl von Fixierbolzen 233 werden dann verwendet, um den Hydraulikkammerdeckel 224 an der Umfangswand 222a der Hydraulikspannkammer 222 zu befestigen.
Folglich wird, um die Spannkrafthaltefeder 229 per Hand nicht zusammendrückbar zu verwenden, die Hilfe eines Druckgerätes unentbehrlich, um die Feder zusammengedrückt in der Hydraulikspannkammer 222 anzubringen, und dieses Montageverfahren ist sehr mühsam.
b) Wenn die Spannkrafthaltefeder 229 und der Kolben 221 demontiert werden, werden die Fixierbolzen 233 gelöst, während der Hydraulikkammerdeckel 224 mit einem Druckgerät angedrückt wird, und der Hydraulikkammerdeckel 224 kann sich nach und nach zurückbewegen.
In diesem Demontageverfahren ist es möglich, daß die Fixierbolzen 223 versehentlich entfernt werden, ohne ein Druckgerät zu verwenden. Sollte dies der Fall sein, wird der Hydraulikkammerdeckel 224 durch die starke Kraft der Feder 229 in dem Moment nach hinten katapultiert, in dem die Fixierbolzen entfernt worden sind, was möglicherweise eine ernsthafte Verletzung zur Folge hat.
Weiterhin war der oben beschriebene Stand der Technik 1 mit der unten in 3 beschriebenen Funktion versehen.
3. Die Funktion, die Position des Spannarms 204 zu detektieren, wenn der Spannarm 204 sich an der in Längsrichtung ausgefahrenen oder zurückgezogenen Position befindet. (Im folgenden als "Funktion zur Detektierung der ausgefahrenen/zurückgezogenen Spannarmposition" bezeichnet.)
Zumindest dafür ist der Spannbereich 204c des Spannarms 204 längsbewegbar zwischen der ausgefahrenen Entspannposition C und der zurückgezogenen Entspannposition B ausgebildet, wobei zwei Endschalter 207, 208 in Längsrichtung in einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind, und der vordere Endschalter 207, wenn sich der Spannarm 204 an der ausgefahrenen Entspannposition C befindet, durch den Betätigungsbereich 235 betätigt wird, wobei der hintere Endschalter 208 durch den gleichen Betätigungsbereich 235 betätigt wird, wenn der Spannarm 204 an der zurückgezogenen Entspannposition B liegt, und die durch diese Endschalter 207, 208 übertragenen Positionsdetektionssignale dazu verwendet werden, um die Arbeitsweise von Spritzgußmaschinen oder anderen Maschinen zu steuern.
Die oben beschriebene Anordnung hat jedoch die folgenden Nachteile a) und b).
a) Da die Endschalter 207, 208 seitlich über den rechtwinkligen Querschnitt des Spannvorrichtungsgehäuses 201 vorstehen, wird die Gesamtbreite der hydraulischen Spannvorrichtung unvermeidlich groß.
b) Jeder Begrenzungsschalter 207/208 wird direkt durch das im Boden des Spannarmes 204 ausgebildete Betätigungsteil 235 Ein/Ausgeschaltet, wobei dessen Ein/Aus-Zeiten nicht fein justiert werden können.
Obgleich unterschiedlich in der Konstruktion zu dem oben beschriebenen Stand der Technik 1, gibt es einen Stand der Technik 2, der in der japanischen offengelegten Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 187422/84 offenbart ist und ebenfalls die Detektierfunktion der ausgefahrenen/zurückgezogenen Spannarmposition betrifft.
Unten wird dieser Stand der Technik 2 mit Bezug auf Fig. 11 und 12 beschrieben. In diesem Stand der Technik haben Bauteile mit gleichen Funktionen gleiche Bezugszahlen oder Zeichen.
In diesem Stand der Technik sind der Endschalter 207 zum Detektieren der ausgefahrenen Position und der andere Endschalter 208 zum Detektieren der zurückgezogenen Position fest hinter dem Spannvorrichtungsgehäuse 201 vorgesehen, und beide Endschalter 207, 208 sind mit dem Spannarm 204 über eine Detektierstange 238 gekuppelt, und in einem hinteren Teil dieser Detektierstange 238 sind ein Schalterbetätigungsbereich 239 zur Detektion der zurückgezogenen Position, eine Schalterfreigabenut 240 und ein weiterer Schalterbetätigungsteil 241 in dieser Reihenfolge zum hinteren Ende hin ausgebildet. Die oben erwähnte Schalterfreigabenut 240 ist kurz ausgebildet, und der Endschalter 208 zur Detektion der zurückgezogenen Position ist vor dem Endschalter 207 zur Detektion der ausgefahrenen Position angeordnet.
Fig. 13 und 14 zeigen Verbesserungen des oben beschriebenen Standes der Technik, die früher durch den gegenwärtigen Erfinder vorgeschlagen worden ist, das heißt, vor der vorliegenden Erfindung. Im Stand der Technik 2 und in diesen zwei Verbesserungen werden für Teile mit gleichen Funktionen gleiche Bezugszahlen- oder -zeichen verwendet.
Die in Fig. 13 gezeigte Verbesserung 1 weist eine länger ausgebildete Schalterfreigabenut 45 auf.
Und die in Fig. 14 gezeigte Verbesserung 2 ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schalterbetätigungsbereich 239/241 in Längsrichtung einstellbar ist, bevor er durch jede Sicherungsmutter 242/243 blockiert wird.
Zunächst hat der oben beschriebene Stand der Technik 2 (siehe Mol-%11 und 12) die folgenden Nachteile.
c) Die durchgezogene Linie in Fig. 11 zeigt den Zustand, in welchem der Spannarm 204 sich in der zurückgezogenen Entspannposition B befindet, und der Endschalter 208 ist eingeschaltet. Unterdessen zeigt die Einpunkt/Zweistrichlinie den Zustand, in welchem der Spannarm 204 sich in der ausgefahrenen Entspannposition C befindet, und der Endschalter 207 zur Detektion der ausgefahrenen Position ist eingeschaltet.
In der Übergangsperiode, in welcher der Spannarm 204 sich von der zurückgezogenen Entspannposition B in die ausgefahrene Entspannposition C oder umgekehrt bewegt, sind beide Endschalter 208, 207 gleichzeitig eingeschaltet, da die Schalterfreigabenut 240 kurz ist. Dann werden das Detektionssignal für die ausgefahrene Position und das Detektionssignal für die zurückgezogene Position gleichzeitig übertragen.
Somit können, wenn die oben erwähnten beiden Signale zum Steuern der Arbeitsweise von Spritzgußmaschinen oder anderen Maschinen verwendet werden, Steuerfehler, die durch Überlagerung dieser Signale oder von Maschinen, die durch diese gesteuert sind, bewirkt werden, ausgeschlossen werden.
Nun Bezug nehmend auf die in Fig. 13 dargestellte Verbesserung 1, hat diese ihre Schalterfreigabenut 240 lang ausgebildet, wodurch, mit beiden Endschaltern 207, 208 in der oben erwähnten Bewegungsübergangsperiode gleichzeitig ausgeschaltet, kein Risiko einer Überlagerung beider Signale und von Maschinen, die durch diese gesteuert sind, besteht, was eine wirksame Maßnahme gegen Steuerfehler ist. Dieses läßt jedoch die folgenden Probleme entstehen.
d) Eine Verlängerung der Schalterbetätigungsnut 240 führt unvermeidbar dazu, daß der Betätigungsbereich 241 für den die ausgefahrene Position detektierenden Schalter verlagert wird, so daß dieser möglicherweise weit nach hinten vorsteht.
Dies bedeutet eine Größenzunahme der gesamten Länge der Spannvorrichtung. Darüber hinaus wird der von der Spannvorrichtung auf der Fixierplatte P eingenommene Raum größer, wodurch die maximalen Abmessungen des Gegenstands D, der auf der Fixierplatte P eingespannt werden kann, wie z. B. eine Düse oder ein Werkstück, kleiner werden.
Während die in Fig. 14 gezeigte Verbesserung 2 den Vorteil aufweist, daß die Positionen, an denen die Endschalter 207, 208 betätigt werden, frei einstellbar sind, hat sie jedoch folgenden Nachteil.
e) Der Betätigungsbereich 239 für den Schalter zum Detektieren der zurückgezogenen Position und dessen Sicherungsmutter 242 sind sehr tief angeordnet, so daß sie mit Fingern schwer zugänglich von hinten eingefügt werden müssen, und, was noch schlechter ist, sie sind beide schwierig einzustellen, das Verfahren ist sehr mühsam und die Einstellgenauigkeit ist niedrig.
Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind wie folgt.
1. In einer hydraulischen Spannvorrichtung, in der ein Spannarm während der Zeit des Entspannens in ein Spannvorrichtungsgehäuse zurückgezogen wird, so daß alle folgenden Ziele erreicht werden.
Erstens, einen schnellen Rückzug des Spannarms zu ermöglichen.
Zweitens, die Länge des Spannarms in Längsrichtung zu verringern.
Drittens, die Spannarmdruckfeder kompakt zu machen.
Viertens, das Aufspannmaß für den einzuspannenden Gegenstand, wie einer Düse, zu minimieren, den Übertragungsverlust der hydraulischen Spannvorrichtung zu minimieren, die Arbeit der Kolbenstange zu erleichtern und sich zudem gegen eine Fehlfunktion des Spannarms abzusichern.
Fünftens, die Beschädigung des Spannblocks zu vermeiden, eine Herstellung oder Bearbeitung des Spannblocks zu erleichtern und die Konstruktion der hydraulischen Spannvorrichtung zu vereinfachen.
2. Auch wenn die hydraulische Spannvorrichtung zusätzlich mit einer Spannkraft-Haltefunktion versehen ist, die Montage oder Demontage der Feder leicht und sicher ausführbar zu machen.
3. Im Fall, daß die hydraulische Spannvorrichtung zusätzlich mit einer Detektierfunktion für eine ausgefahrene/zurückgezogene Spannarmposition versehen ist,
Erstens, die Zunahme der Gesamtlänge der hydraulischen Spannvorrichtung beim Verringern von dessen Breite zu vermeiden,
Zweitens, eine Einstellung der Ein-/Aus-Zeit jedes Begrenzungsschalters leicht und auch in verbesserter Genauigkeit auszuführen,
Drittens, sich gegen Steuerfehler aufgrund gleichzeitiger Übertragung eines Detektionssignals abzusichern.
Um die unter 1 beschriebene Aufgabe zu erfüllen, betrifft die vorliegende Erfindung eine Modifikation der Grundkonstruktion der im Stand der Technik 1 beschriebenen hydraulischen Spannvorrichtung, in der der Mechanismus zum Ausfahren des Spannarms, über die Stirnseite des Spannvorrichtungsgehäuses hinaus, durch eine Spannarmdruckfeder wie folgt ausgebildet ist.
Die Modifikation besteht darin, daß in zumindest einem von dem oberen Teil des Spannarms und dem unteren Teil der Kolbenstange ein Federaufnahmeloch so ausgebildet ist, daß es sich in Längsrichtung erstreckt, wobei in dieses Federaufnahmeloch die Spannarmdruckfeder eingefügt ist, ein Federfußhaltemittel zum Halten des hinteren Endes der Spannarmdruckfeder in Längsrichtung ausfahrbar und zurückziehbar in bezug auf und die Bewegung der Kolbenstange begleitend vorgesehen ist und ein Federkopfhaltemittel, das das vordere Ende der Spannarmdruckfeder hält, auf im wesentlichen der gleichen Höhe wie das Federfußhaltemittel vorgesehen ist, welches der Kolbenstange folgend ausfährt und sich zurückzieht, und dem Spannarm folgend längs bewegbar ist, wobei die Spannarmdruckfeder zwischen dem Federfußhaltemittel, das der Kolbenstange folgend ausfährt und sich zurückzieht, und dem Federfußhaltemittel eingesetzt ist, welche im wesentlichen auf der gleichen Höhe mit diesem angeordnet ist und dem Spannarm folgend ausfährt/zurückzieht, und das oben erwähnte Kupplungsteil im wesentlichen auf der gleichen Höhe wie die Spannarmdruckfeder vorgesehen ist.
Um die oben unter 2 beschriebene Aufgabe zu erfüllen, betrifft die vorliegende Erfindung auch die Einsetzanordnung für die oben in Verbindung mit dem Stand der Technik 1 beschriebene Spannkrafthaltefeder.
Die Verbesserung besteht darin, daß die Spannkrafthaltefeder an ihren beiden Enden durch die an beiden Enden einer frei ausfahrbaren und zurückziehbaren Stange vorgesehenen Federhaltemittel in einem zusammengedrückten Zustand gehalten wird, und sie ist so bemessen, daß die Gesamtlänge der frei ausfahrbaren und zurückziehbaren Stange ein wenig länger als der maximale Abstand zwischen den Federhalteflächen des Kolbens bzw. des Hydraulikkammerdeckels ist, wenn der Kolben nach vorne oder zu der Aufspannseite hin bis zum Endpunkt ausgefahren ist und die frei ausfahrbare und zurückziehbare Stange vollständig ausgefahren ist.
Um ferner die unter 3 beschriebene Aufgabe zu erfüllen, umfaßt die vorliegende Erfindung die folgende Verbesserung mit Bezug auf das Detektierverfahren für die ausgefahrene und zurückgezogene Position des oben in Verbindung mit dem Stand der Technik 2 beschriebenen Spannarms.
Das heißt, eine Schalterbetätigungsvorrichtung ist mit einer Stange zum Detektieren der ausgefahrenen Position und einer Stange zum Detektieren der zurückgezogenen Position versehen, wobei die Stange zum Detektieren der ausgefahrenen Position im Spannvorrichtungsgehäuse so geführt ist, daß sie innerhalb eines Bereichs vorbestimmter Abmessung frei bewegbar ist, und diese durch eine Rückzugfeder geschoben wird, wobei einem Ausfuhr- Eingabeteil an dem vorderen Ende der Stange zur Detektion der ausgefahrenen Position von hinten ein Spannarm-Druckbetätiger gegenüberliegt, mit einer Freilaufstrecke oder -raum dazwischen, um diesen treibend mitzunehmen, wobei eine Schalterbetätigungspartie am hinteren Ende der Stange zur Detektion der ausgefahrenen Position angeordnet ist, so daß sie von hinten in lösbarem Kontakt mit einem Taster des Endschalters zur Detektion der ausgefahrenen Position ist, wobei eine Stange zur Detektion der zurückgezogenen Position ebenfalls in dem Spannvorrichtungsgehäuse so geführt ist, daß diese innerhalb eines Bereichs vorbestimmter Abmessung frei bewegbar ist, und diese mit einer Druckfeder nach vorne gedrückt wird, wobei einem Rückzug- Eingabeteil am vorderen Ende der Stange zur Detektion der zurückgezogenen Position von vorne ein Spannarm-Druckbetätiger, mit Freilaufstrecke oder -raum dazwischen, gegenüberliegt, um an diesen treibend anzugreifen, und wobei eine Schalterbetätigungspartie am hinteren Ende der Stange zur Detektion der zurückgezogenen Position so angeordnet ist, daß diese sich in lösbarem Kontakt mit einem Taster des Endschalters zur Detektion der zurückgezogenen Position von vorne befindet.
Die vorliegende Erfindung mit ihren wie oben beschriebenen strukturellen Merkmalen, hat die folgenden Wirkungen.
1. In einer hydraulischen Spannvorrichtung, die so angeordnet ist, daß der Spannarm zurückgezogen in dem Spannvorrichtungsgehäuse liegt:
a) Da die Spannarmdruckfeder nicht als ein Widerstand gegen den Rückzug des Spannarms wirkt, ist die für einen Rückzug erforderliche Treibkraft des Hydraulikzylinders gering, und es ist möglich, die wirksame Querschnittsfläche des Kolbens in der entspannten Hydraulikkammer zu verringern, so daß dadurch die Ausfahr-/ Rückzugs-Geschwindigkeit des Kolbens für einen schnellen Rückzug des Spannarms zunimmt, und die Effektivität der Einspannarbeit steigt;
b) wenn der Spannarm angetrieben wird, so daß er sich zurückzieht, besteht keine Gefahr, daß dieser durch eine starke Kraft in eine Schräglage kommt und dadurch verdreht wird, folglich besteht keine Notwendigkeit, die Gesamtlänge des Spannarms auf ein Antidistorsionsmaß zu vergrößern, und die Gesamtlänge des Spannarms kann somit verringert werden. Das führt zu einer Abnahme der Gesamtlänge der Spannvorrichtung und möglicherweise der gesamten hydraulischen Spannvorrichtung;
c) die den Spannarm schiebende Kraft ist mit der Spannarmdruckfeder der vorliegenden Erfindung weit geringer als mit dem Gegenstück aus dem Stand der Technik, wenn diese mit dem Druckvorgang beginnt, wodurch die Spannarmdruckfeder um dieses Maß kleiner gemacht werden kann;
d) wenn der Spannarm in die ausgefahrene Spannposition getrieben wird, verbleibt die Stirnseite des Treibkeils innerhalb des Spannvorrichtungsgehäuses, und es ist möglich, daß nur der Spannbereich des Spannarmes sich über die Stirnseite des Spannvorrichtungsgehäuses hinaus erstreckt. Die Vorsprunglänge des Spannarmes ist dann gering, und das bedeutet eine mögliche Verkürzung des Aufspannmaßes zum Einspannen des einzuspannenden Gegenstandes, wie einer Düse;
e) da der Spannarm um seinen Hebeldrehpunkt in die Einspannposition schwenkbar ist, ist die Reibungskraft, die zwischen dem Stopper des Spannvorrichtungsgehäuses und dem Spannarm wirkt und somit auch der Übertragungsverlust der hydraulischen Spanneinrichtung gering;
f) der Spannarm wird in der Treibkammer des Spannvorrichtungsgehäuses geführt, wodurch keine Notwendigkeit einer Führungsnut in der abgeschrägten Fläche des Treibkeiles besteht, und dies bedeutet eine Verringerung der Herstellungskosten der hydraulischen Spannvorrichtung;
g) da die Anordnung so ist, daß der Treibkeil immer innerhalb des Spannvorrichtungsgehäuses liegt, wird verhindert, daß zwischen den Treibkeil und den Spannarm Fremdkörper jeder Art gelangen können, was wiederum eine Gewähr gegen eine Fehlfunktion des Spannarms ist;
h) damit, daß beide, die Treibfläche oder/und die Spannfläche oder -teil des Spannarms vor dem Drehhebelpunkt angeordnet sind, sind die Kraft- und das Biegemoment, die auf den Hebeldrehpunkt wirken, bei weitem geringer, als bei dem Gegenstück vom Balancetyp, wodurch die Gefahr des Versagens für den Spannarm ausgeschlossen wird, und dies bedeutet die Möglichkeit, den Spannarm mit mehr Leistung für eine höhere Spannkraft sicher zu treiben;
i) da der Spannarm in Längsrichtung in der innerhalb des Spannvorrichtungsgehäuses ausgebildeten Treibkammer geführt ist und folglich keine Notwendigkeit zur Ausbildung eines Führungsloches in diesem für seinen Geradeauslauf besteht, wird die Verarbeitung, wie die Bearbeitung des Spannarms, leichter; die Spannarmdruckfeder wird in das in die Kolbenstange gebohrte Federaufnahmeloch eingefügt, wodurch eine Stange zum Halten der Spannarmdruckfeder und Stifte zum drehbaren Abstützen dieser Stange unnötig werden können, was zu weniger Bauteilen der hydraulischen Spannvorrichtung und ihrer vereinfachten Konstruktion führt.
2. Wenn die hydraulische Spannvorrichtung mit der "Spannkraft- Haltefunktion" versehen ist, werden zudem die folgenden Wirkungen erzielt.
a) Der Hydraulikkammerdeckel wird nicht der Druckkraft der Spannkrafthaltefeder ausgesetzt, wodurch dieser Deckel manuell auf das hintere Ende der im Spannzustand befindlichen Hydraulikkammer aufgesetzt werden kann und durch Befestigungselemente, wie Fixierbolzen, befestigt werden kann; deshalb kann die Arbeit zum Einführen des Kolbens und Verschließen des rückwärtigen Endes des Hydraulikzylinders mit dem Hydraulikkammerdeckel mit Hand, ohne Hilfe eines Druckgerätes, leicht und effizient ausgeführt werden.
b) Wenn die Befestigungselemente, wie Bolzen oder Schrauben an dem von dem Spannvorrichtungsgehäuse ab zunehmenden Hydraulikkammerdeckel ausreichend gelöst sind, wird der Deckel nicht länger der Druckkraft der Spannkrafthaltefeder ausgesetzt, wodurch keine Gefahr besteht, daß der Hydraulikkammerdeckel durch die starke Druckkraft herauskatapultiert wird und möglicherweise eine ernsthafte Verletzung verursacht.
3. Wenn die hydraulische Spannvorrichtung ferner mit der "Detektierfunktion für eine ausgefahrene und zurückgezogene Spannarmposition" versehen ist, können die folgenden zusätzlichen Wirkungen erzielt werden.
a) Wenn sich der Spannarm zurückzieht, wird zuerst der erste Endschalter zur Detektion der ausgefahrenen Position ausgeschaltet und dann wird die Stange zur Detektion der ausgefahrenen Position sowie der Betätigungsbereich für den ersten Schalter zur Detektion der ausgefahrenen Position freigegeben und anschließend freigehalten, bis der Betätigungsbereich für den zweiten Schalter zur Detektion der zurückgezogenen Position einen Zyklus seiner Arbeit vollendet.
Aus diesem Grund gibt es keine Veranlassung für den Betätigungsteils für den ersten Schalter zur Detektion der ausgefahrenen Position, weit nach hinten vorzustehen, und die Gesamtlänge der Spannvorrichtung kann vermindert werden.
b) Bei einem Zugang von hinten zu Einstellung der Betätigungsposition ist auch der Betätigungsteil für den zweiten Schalter zur Detektion der zurückgezogenen Position nahe dem hinteren Ende und somit leicht mit Fingern zugänglich. Folglich wird das Einstellverfahren erleichtert und ebenso die Einstellgenauigkeit verbessert.
c) Wenn der Spannarm aus der ausgefahrenen Position zurück in die zurückgezogene Position bewegt wird, wird im ersten Abschnitt des Rückzugstoßes allein das Detektionssignal für die ausgefahrene Position übertragen, im mittleren Abschnitt wird weder das Detektionssignal für die ausgefahrene noch das für die zurückgezogene Position übertragen, und im letzten Abschnitt wird allein das Detektionssignal für die zurückgezogene Position übertragen. Umgekehrt wird, wenn der Spannarm nach vorne aus der zurückgezogenen Position in die ausgefahrene Position bewegt wird, im ersten Abschnitt des aus fahrenden Stoßes allein das Detektionssignal für die zurückgezogene Position übertragen, keines der Signale wird in dem mittleren Abschnitt übertragen, und im letzten Abschnitt wird allein das Detektionssignal für die ausgefahrene Position übertragen. Somit gibt es, ungeachtet der Richtung der Bewegung oder Verschiebung des Spannarms zwischen der ausgefahrenen Position und der zurückgezogenen Position, keine Möglichkeit, daß beide Endschalter gleichzeitig eingeschaltet sind, was eine Gewähr gegen Steuerfehler aufgrund gleichzeitiger Übertragung der oben erwähnten beiden Signale bietet.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1-7 zeigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, Fig. 8-12 zeigen den Stand der Technik und Fig. 13 und 14 zeigen Verbesserungen, die durch den gegenwärtigen Erfinder am Stand der Technik ausgeführt worden sind, es zeigen:
Fig. 1-5 eine Ausführungsform der Erfindung, von denen
Fig. 1 ein vertikaler Längsschnitt einer hydraulischen Spannvorrichtung ist,
Fig. 2 ein Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1 ist,
Fig. 3 ein Diagramm ist, das eine Variation der Druckkraft einer Spannarmdruckfeder wiedergibt,
Fig. 4 eine Ansicht ist, die die hydraulische Spannvorrichtung in der ausgefahrenen Spannposition wiedergibt, und
Fig. 5 eine partielle Schnittdarstellung der hydraulischen Spannvorrichtung, die mit einer Spannkrafthaltefeder versehen ist, ist.
Fig. 6 eine partielle Ansicht der hydraulischen Spannvorrichtung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, im wesentlichen entsprechend Fig. 1.
Fig. 7 eine ähnliche Teilansicht der hydraulischen Spannvorrichtung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, im wesentlichen entsprechend Fig. 1.
Fig. 8-10 zeigen einen Stand der Technik 1, von denen
Fig. 8 ein vertikaler Längsschnitt der hydraulischen Spannvorrichtung ist,
Fig. 9 eine partiell angeschnittene Draufsicht der hydraulischen Spannvorrichtung ist, und
Fig. 10 ein Diagramm ist, das eine Variation der Druckkraft der Spannarmdruckfeder wiedergibt.
Fig. 12 eine Schnittdarstellung entlang der Linie XII-XII aus Mol-%11.
Fig. 13 eine Verbesserung, die früher durch den vorliegenden Erfinder gemacht worden ist, wobei die Ansicht im wesentlichen der in Fig. 12 entspricht.
Fig. 14 eine weitere Verbesserung, die durch denselben Erfinder früher gemacht worden ist, wobei die Ansicht im wesentlichen der aus Fig. 12 entspricht.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ausgeführt wird, zu verstehen sein. Es sollte jedoch klar verstanden werden, daß die Beschreibung der Ausführungsformen und die Zeichnungen, nur dem Zweck der Darstellung und Beispielhaftigkeit dienen und in keinster Weise als den Rahmen der vorliegenden Erfindung begrenzend anzusehen sind.
Bezug nehmend auf Fig. 1-5 wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unten beschrieben.
In Fig. 1 gibt das Zeichen P eine Düsenfixierplatte einer Spritzgußmaschine oder dgl. und eine Düse D, die auf dieser mittels einer hydraulischen Spannvorrichtung auf dieser fest angebracht ist, wieder. Diese hydraulische Spannvorrichtung ist im Grunde so ausgebildet, daß sie eine vergrößerte Spannkraft durch Vergrößerung einer hydraulischen Kraft mittels eines Keilmechanismus erzeugt.
In Fig. 1 und 2 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Spannvorrichtungsgehäuse einer hydraulischen Spannvorrichtung, und Bezugszeichen 2 bezeichnet dessen Bodenplatte, und in dem Spannvorrichtungsgehäuse 1 ist eine Treibkammer 3 mit offener Stirnseite ausgebildet. In dem vorderen Teil (in der Figur auf der linken Seite) der Treibkammer 3 ist ein klauenförmiger Spannarm 4 so eingefügt, daß dieser in Längsrichtung frei bewegbar und vertikal schwenkbar ist, und in dem hinteren Teil (in der Figur auf der rechten Seite) ist ein Hydraulikzylinder 5 zum Steuern des Spannarms 4 installiert. Hinter dem Spannvorrichtungsgehäuse 1 (in der Figur auf der rechten Seite) ist ein Endschaltergehäuse 6 mit diesem verbunden und in diesem Endschaltergehäuse 6 sind ein erster Endschalter 7 zur Detektion der ausgefahrenen Position des Spannarms 4 und ein zweiter Endschalter 8 zur Detektion von dessen zurückgezogener Position vorgesehen. Diese beiden Endschalter 7, 8 sind über eine Schalterbetätigungsvorrichtung mit dem Spannarm gekuppelt. Das Spannvorrichtungsgehäuse 1 ist übrigens fest an der Fixierpatte P mittels Bolzen 10, jeweils paarweise (= 4) auf der linken und rechten Seite, angebracht, wie in Fig. 2 gezeigt wird.
Zunächst wird der oben erwähnte Spannarm 4 erläutert.
Der Spannarm 4 ist in die Treibkammer 3 so eingeführt, daß dieser innerhalb eines vorgegebenen Bereiches oder Hubes, dessen vorderes Ende durch einen in dem in Längsrichtung mittleren Teil des Spannarms 1 angeordneten Anschlag 11 begrenzt ist, in Längsrichtung frei bewegbar ist. Es ist ebenfalls ein Paßkörper 12 seitlich durch den hinteren Teil des Spannarms 4 hindurch vorgesehen, und eine Vorwärtsbewegung des Spannarms 4 wird angehalten, wenn der Paßkörper 12 in Berührung mit dem Anschlag 11 gekommen ist. Im Boden, nahe dem hinteren Ende des Spannarms 4, ist ein Hebeldrehpunkt 4a vorgesehen, und um diesen Hebeldrehpunkt 4a ist der Spannarm 4 in bezug zur Bodenplatte 2 vertikal frei schwenkbar. Ferner ist eine Treibfläche 4b in der vorderen Oberseite des Spannarms 4 und eine Spannfläche 4c in dessen vorstehendem vorderen Bodenbereich, welcher der Schwenkendbereich ist, ausgebildet. Nahe dem vorderen Ende des Bodens des schwenkbaren Spannarms 4 ist ein Schrapper 13 in eine Paßbohrung so eingefügt, daß er vertikal frei verschiebbar ist und nach unten gedrückt werden kann, das heißt durch eine Rückholfeder 14 zur Bodenplatte 2 hin.
Zwischen der oben erwähnten Treibfläche 4b des Spannarms 4 und der Oberseite der Treibkammer 3 ist ein keilförmiger Raum 16 ausgebildet, dessen Boden zum vorderen Ende angeschrägt ist, und in diesen keilförmigen Raum 16 ist von hinten ein Treibkeil 17 eingefügt. Dieser Treibkeil 17 ist mit dem oben erwähnten Hydraulikzylinder 5 formschlüssig verbunden. Der Spannarm 4 wird durch die Rückholfeder konstant nach oben gedrückt, und dessen Oberseite ist mit einem weiteren Schrapper 18 aus Stahlblech in Berührung.
Nun wird der oben erwähnte Hydraulikzylinder 5 erläutert.
In dem rückwärtigen oberen Teil des Spannvorrichtungsgehäuses 1 ist eine sich in Längsrichtung erstreckende zylinderförmige Kammer 5a ausgebildet, wobei in diese Zylinderkammer 5a ein Kolben 21 öldicht und frei verschiebbar eingefügt ist. Hinter dem Kolben 21 ist eine Spann-Hydraulikkammer 22 und vor diesem eine Entspann- Hydraulikkammer 23 ausgebildet. Diese Hydraulikkammern 22, 23 weisen jeweils Öffnungen als Drucköl-Zu- und Abführports 27, 28. auf.
Das hintere Ende der oben erwähnten Hydraulik-Spannkammer 22 (in der Figur auf der rechten Seite) ist offen, und dieses offene Ende ist durch einen Hydraulikkammerdeckel 24 öldicht verschlossen, welcher mit einem darauf gesetzten O-Ring 25 eingeschraubt ist. Dieser Hydraulikkammerdeckel 24 kann jedoch anstelle eines Einschraubens in dessen Umfangswand 22a, genauso an dem offenen Ende der Hydraulikkammer 22 unter Verwendung von Bolzen oder Sprengringen befestigt werden. Eine zylinderförmige Kolbenstange 26 ist so ausgebildet, daß sie sich von der Stirnfläche des Kolbens 21 nach vorne erstreckt, und dieser ist in das Spannvorrichtungsgehäuse 1 öldicht und darin frei verschiebbar eingefügt. Mit dieser Kolbenstange 26 ist in dessen oberen Vorderbereich der oben erwähnte Treibkeil 17 einstückig ausgebildet. In der Hydraulik-Spannkammer 22 ist eine Spannkrafthaltefeder 29 zwischen der Endwand der zylinderförmigen Bohrung 26a in der Kolbenstange 26 und dem Hydraulikkammerdeckel 24, an dessen Innenwand, eingesetzt. Der Treibkeil 17 wird durch diese Spannkrafthaltefeder 29 konstant nach vorne gedrückt.
Ein Kupplungsteil 31, das den Spannarm 4 veranlaßt, sich zurückzuziehen, nachdem der Treibkeil 17 über eine vorbestimmte Strecke zurückgezogen worden ist, ist so vorgesehen, daß es an der Kolbenstange 26 mit dem Spannarm 4 angreift, und es ist ebenfalls eine Spannarmdruckfeder 32 vorgesehen, um den Spannarm 4 nach vorne gedrückt zu halten.
Dafür ist ein sich in Längsrichtung erstreckendes Federaufnahmeloch 34 im oberen Teil des Spannarms 4 ausgebildet und am hinteren Ende dieses Federaufnahmelochs 34 ist ein angestufter Abschnitt 35 vorgesehen, der den Durchmesser des Lochs dort verringert. In das Federaufnahmeloch 34 ist eine bolzenartige Kupplungsstange 36 eingefügt. Der Fuß dieser Kupplungsstange 36 ist dicht in das Gewindepaßloch im unteren Vorderteil der Kolbenstange 26 eingeschraubt, während der Kopf 36a der Kupplungsstange 36 so angeordnet ist, daß er über das Kupplungsteil 37 mit dem angestuften Bereich 35 des Federaufnahmelochs 34 in Berührung kommen kann. Der oben erwähnte angestufte Bereich 35 und der Kopf 36a der Kupplungsstange 36 umfassen das oben erwähnten Kupplungsteil 31. Im oben erwähnten Federaufnahmeloch 34 ist die Spannarmdruckfeder 32, bestehend aus einer Schraubendruckfeder, zwischen dem Spannarm 4 und der Kupplungsstange 36 eingesetzt. Das heißt, eine Federfußhaltescheibe 38 ist zwischen dem Fuß (hinteres Ende) 32a der Spannarmdruckfeder 32 und dem Kopf 36a der Kupplungsstange 36 eingefügt. Unterdessen wird der Kopf (Vorderende) 32b der Spannarmdruckfeder 32 durch eine Federkopf-Haltescheibe 39 gehalten, die dicht in den mit einem Gewinde versehenen vorderen Teil des Wiederaufnahmelochs 34 eingeschraubt ist. Durch diese Anordnung folgt die Federfußhaltescheibe 38 der Bewegung der Kolbenstange 26, wenn diese ausfährt, wobei die Spannarmdruckfeder 32 dann durch die Federfußhaltescheibe 38 geschoben wird, und der Spannarm 4 durch diese Federkraft nach vorne gedrückt wird. Wenn die Kolbenstange 26 sich weiter nach vorne bewegt, schiebt der Kopf 36a der Kupplungsstange 36 die Spannarmdruckfeder 32 so, daß diese über die Federfußhaltescheibe 38 zusammengedrückt wird, während der Spannarm 4 durch den Anschlag 11 über den oben erwähnten Paßkörper 12 angehalten wird, wodurch der Treibkeil 17 sich relativ zum Spannarm 4 nach vorne bewegt, und der Spannarm 4 nach unten, in die ausgefahrene Spannposition A (durch die Zweipunkt-Strichlinie dargestellt) gezwungen wird. Wenn die Kolbenstange 26 aus der oben erwähnten Position zurückgezogen wird, bewegt sich der Treibkeil 17 relativ zum Spannarm 4 zurück, der durch die Kraft der Spannarmdruckfeder 32 weiter nach vorne gedrückt gehalten wird, was zur Freigabe der Treibfläche 4b des Treibarms 4 bei gleichzeitigem nach oben Schwenken des Spannarms 4 durch die Kraft der Rückholfeder 14 in die ausgefahrene Entspannposition C (in der Figur durch die durchgezogene Linie dargestellt) führt. Wenn die Kolbenstange 26 sich weiter zurückzieht, kommt der Kopf 36a der Kupplungsstange 36 über das Kupplungsteil 37 in Berührung mit dem angestuften Bereich 35, wobei der Spannarm 4 sich in die entspannte zurückgezogene Position B (durch die Einpunkt-Strichlinie dargestellt) zurückzieht, wobei dessen Spannfläche oder Bereich 4c auch zurückgezogen ist, so daß diese innenseitig der Stirnseitenfläche der Treibkammer 3 liegt.
Wenn der Spannarm 4 aus der ausgefahrenen Spannposition A über die ausgefahrene Entspannposition C in die zurückgezogene Entspannposition B bewegt wird, wirkt die Spannarmdruckfeder 32 wie folgt.
Während sich der Spannarm 4 zuerst aus der ausgefahrenen Spannposition A in die ausgefahrene Entspannposition C bewegt, dehnt sich die Spannarmdruckfeder 32 aus, wenn sich der Treibkeil 17 relativ zum Spannarm 4 zurückbewegt, und dieser ausgefahrene Zustand bleibt unverändert, wenn der Spannarm 4 sich aus der ausgefahrenen Entspannposition C in die zurückgezogene Entspannposition B bewegt, da während dieser Periode die Position des Treibkeils 17 relativ zu der des Spannarms 4 unverändert bleibt. Dann verändert sich die Druckkraft der Spannarmdruckfeder 32, wie durch die durchgezogene Linie im Diagramm aus Fig. 3 dargestellt wird. Sie befindet sich auf dem reibungsfreien Zugniveau F&sub1;, wenn der Spannarm 4 sich in der ausgefahrenen Spannposition A befindet. Dieses reibungsfreie Zugniveau F&sub1; ist erforderlich, um sich davor abzusichern, daß der Spannarm 4 durch die Reibungskraft zurückbewegt wird, die aus dem Rückzug des Treibkeils 17 aus der Position, die der ausgefahrenen Spannposition A des Spannarms entspricht, in die Position, die der späteren ausgefahrenen Entspannposition C entspricht, resultiert. Während der Spannarm 4 sich aus der ausgefahrenen Spannposition A in die ausgefahrene Entspannposition C bewegt, nimmt die Druckkraft der Spannarmdruckfeder 32 fortlaufend ab, sowie die Feder sich auf das Spannarm-Druckniveau F&sub3; ausdehnt. Anschließend, bis die zurückgezogene Entspannposition B erreicht wird, verbleibt das Spannarm-Druckniveau F&sub3; unverändert, da die Länge der Feder konstant gehalten wird.
Bei der hydraulischen Spannvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist das Spannarm-Druckniveau F&sub3; niedriger als das reibungsfreie Zugniveau F&sub3; und ist bei weitem niedriger als das Spannarm- Druckstartniveau F&sub2; des oben beschriebenen Gegenstücks aus dem Stand der Technik 2, wodurch die Spannarmdruckfeder 32 um diesen Betrag geringer oder kompakter ausgeführt sein kann.
Da die Länge der Spannarmdruckfeder 32 zwischen der Kolbenstange 26 und dem Spannarm 4 konstant bleibt während der Spannarm 4 sich aus der ausgefahrenen Entspannposition C in die zurückgezogene Entspannposition B zurückzieht, liefert sie keinen Widerstand gegen den Rückzug des Spannarms 4.
Folglich ist die hydraulische Kraft, die für dessen Rückzug erforderlich ist, geringer, und die Querschnittsfläche der entspannten Hydraulikkammer 23 des Hydraulikzylinders 5 kann verringert werden, und folglich kann die Entspanngeschwindigkeit des Kolbens 21 relativ zur Druckölzuflußgeschwindigkeit in die entspannte Hydraulikkammer 23 vergrößert werden, und somit ist ein schneller Rückzug des Spannarms 4 in die zurückgezogene Entspannposition B durchführbar.
Mit dem Spannarm 4 ist die Höhe, bei der dieser durch die Spannarmdruckfeder 32 nach vorne gedrückt wird, und die Höhe, bei der dieser über den Kupplungsbereich 31 nach hinten gestoßen wird, im wesentlichen gleich, wodurch keine Gefahr besteht, daß dieser in eine Schräglage gezwungen wird und möglicherweise verdreht wird, und der Spannarm 4 kann veranlaßt werden, sich durch eine sehr kleine hydraulische Kraft sanft zurückzuziehen.
Somit ist es nicht notwendig, die Gesamtlänge des Spannarms 4 zu vergrößern und das Leitverhältnis größer zu machen, um eine durch Schräglage induzierte Verdrehung zu vermeiden, und somit kann die Gesamtlänge des Spannarms 4 reduziert werden.
Bezug nehmend auf Fig. 4 und 5 wird nun die oben erwähnte Spannkrafthaltefeder 29 erläutert. Die Spannkrafthaltefeder 29 wird in die mit einer frei ausfahrbaren und zurückziehbaren Stange 41 vormontierten Hydraulikspannkammer 22 eingesetzt, und ihre Funktion ist, den Spannarm 4 an der ausgefahrenen Spannposition A zu halten, wobei sie den Treibkeil 17 auch im Falle eines Abfalls des Hydraulikdrucks in der Hydraulikkammer 22 aufgrund z. B. eines Ölverlustes, nach vorne drückt.
Die oben erwähnte frei ausfahrbare und zurückziehbare Stange 41 ist aus einem zylinderförmigen Federhalteblock 42, einem Gleitschaft 43, der in den zylinderförmigen Federhalteblock 42 so eingefügt ist, daß dieser darin innerhalb eines vorbestimmten Stoßes in Längsrichtung frei verschiebbar ist und einem weiteren Federhalteblock 44, der auf das vordere Ende des Gleitschafts 43 aufgeschraubt ist, zusammengesetzt. Zwischen beiden Federhalteblöcken 42, 44 ist die Spannkrafthaltefeder 29 mit ihren beiden Enden 29a, 29b in zusammengedrücktem Zustand eingesetzt. Der vordere Federhalteblock 44 wird wiederum durch eine Federhaltefläche 45, die in der Endwand eines in die Kolbenstange 26 gebohrten zylindrischen Lochs 26a ausgebildet ist, gehalten, während der hintere Federhalteblock 42 wiederum durch eine weitere Federhaltefläche 24a, die in der Bodenwand des Hydraulikkammerdeckels 24 ausgebildet ist, gehalten wird. Und wenn, wie in Fig. 4 gezeigt wird, der Kolben 21 sich am vorderen Ende seines Stoßes befindet, ist die Ausbildung so, daß die Gesamtlänge L der frei ausfahrbaren und zurückziehbaren Stange 41 völlig ausgefahren (siehe Fig. 4 und 5) ein wenig mehr als den maximalen Abstand M zwischen der vorderen Federhaltefläche 45 und der hinteren Federhaltefläche 24a beträgt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Spannkrafthaltefeder 29 in dem folgenden Verfahren eingebaut.
Die oben erwähnte Spannkrafthaltefeder 29 ist mit der frei ausfahrbaren und zurückziehbaren Stange 41 mit Hilfe eines Druckgerätes mit auf die Gesamtlänge L zusammengedrückter Feder vormontiert.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, werden zuerst der Kolben 21 und die mit der frei ausfahrbaren und zurückziehbaren Stange 41 vormontierte Spannkrafthaltefeder 29 in dieser Reihenfolge in die Hydraulikspannkammer 22 zum inneren Ende der Kammer hin eingeführt. Dann wird das hintere offene Ende der Hydraulikkammer 22 mit dem Hydraulikkammerdeckel 24 geschlossen. In dieser Stufe ist der Hydraulikkammerdeckel 24 noch nicht mit der Spannkrafthaltefeder 29 oder der frei ausfahrbaren und zurückziehbaren Stange 41 in Berührung.
Anschließend wird der Hydraulikkammerdeckel 24 in die Umfangswand 22a der Hydraulikkammer 22 eingeschraubt. Dann läuft ein in eine Paßnut in einem vorderen Bereich 22b des Hydraulikkammerdeckels 24 eingesetzter O-Ring 25 über einen angestuften Abschnitt, der in der hinteren Umfangswand der Hydraulikkammer 22 vorgesehen ist. Nun kommt der Hydraulikkammerdeckel 24 in Berührung mit der frei ausfahrbaren und zurückziehbaren Stange 41 oder der Spannkrafthaltefeder 29 und wird dann an der Umfangswand 22a mit der zusammengedrückten Spannkrafthaltefeder 29 befestigt.
Um die Spannkrafthaltefeder 29 und den Kolben 21 auseinanderzubauen genügt es, einfach den Hydraulikkammerdeckel 24 zu lösen oder abzuschrauben. Wenn dieser abgeschraubt ist, wird die Spannkrafthaltefeder 29 durch die frei ausfahrbare und zurückziehbare Stange 41 zurückgehalten, so daß ihre Gesamtlänge L beträgt. Das bedeutet, daß, wenn der Hydraulikkammerdeckel 24 vollständig abgeschraubt ist, dieser schon sowohl von der Spannkrafthaltefeder 29 als auch von der frei ausfahrbaren und zurückziehbaren Stange 41 getrennt und sicher, ohne Gefahr, daß der Deckel 41 durch die Kraft der Spannkrafthaltefeder 29 herauskatapultiert wird, abnehmbar ist. Die Spannkrafthaltefeder 29 und der Kolben 21 können dann herausgenommen werden.
Im Verlauf des Einschraubens des Hydraulikkammerdeckels 24 wird der Hydraulikkammerdeckel 24 noch nicht der Kraft der Spannkrafthaltefeder 29 ausgesetzt, solange der O-Ring 25 auf dem vorderen Stützbereich 24a des Hydraulikkammerdeckels 24 über den angestuften Abschnitt 22b im hinteren Umfangsteil der Hydraulikspannkammer 22 läuft, wodurch der Hydraulikkammerdeckel 24 leicht per Hand eingeschraubt werden kann. Falls der O-Ring 25 dann durch den angestuften Abschnitt 22b in der hinteren Umfangswand der Hydraulikspannkammer angegriffen wird, kann dies durch den Arbeiter gefühlt werden, und ein Schaden am O-Ring 25 und ein nachfolgender möglicher Ölverlust kann ausgeschlossen werden, indem der Hydraulikkammerdeckel 24 einmal gelöst wird, bevor ein weiterer Einschraubversuch durchgeführt wird.
Falls die oben erwähnte Spannkrafthaltefeder 29 in der Hydraulikspannkammer 22 unnötig sein sollte, hat die vorliegende Erfindung noch die folgenden Vorteile.
In dem in Fig. 8 und 9 gezeigten Stand der Technik 1 erstreckt sich, falls das Drucköl aus der entspannten Hydraulikkammer 223 bei in der zurückgezogenen Entspannposition B befindlichem Spannarm 204 abgeführt ist, wobei der Spannarm 204 durch die Spannarmdruckfeder 232 nach vorne gedrückt wird, der Spannarm 204 so, daß dieser über die Stirnseite der Treibkammer 203 vorsteht. Um dieses zu verhindern, muß die Hydraulikspannkammer 223 fortlaufend mit Drucköl versorgt werden. Gemäß der Spannarmdruckfeder 32 dieser Ausführungsform wirkt jedoch, falls das Drucköl aus der entspannten Hydraulikkammer 23 abgeführt ist, wobei der Spannarm 4 sich in der zurückgezogenen Spannposition B befindet, die Kraft der Spannarmdruckfeder 32 nicht auf den Spannarm 4, wodurch der Spannarm 4 in der zurückgezogenen Position verbleibt, und der Nachteil des Standes der Technik 1 wird somit überwunden.
Nun wird unten die Betätigungsvorrichtung sowohl für den ersten und zweiten Endschalter 7, 8 zum Detektieren der ausgefahrenen und zurückgezogenen Positionen des Spannarms beschrieben, hauptsächlich in bezug zu Fig. 2. Diese Vorrichtung ist mit einer ersten Stange 47 zum Detektieren der ausgefahrenen Positionen und einer zweiten Stange zum Detektieren der zurückgezogenen Position versehen, und diese zwei Detektionsstangen 47, 48 sind Seite an Seite auf im wesentlichen der gleichen Höhe angeordnet. Die erste Stange 47 zum Detektieren der ausgefahrenen Position führt in Längsrichtung durch die Platte 46, die mit dem Gehäuse 1 von hinten verbunden ist und wird durch das Führungsloch 49, das im hinteren, unteren Teil des Spannvorrichtungsgehäuses 1 vorgesehen ist, geführt, so daß sie innerhalb eines Bereichs vorbestimmten Ausmaßes E&sub1; in Längsrichtung frei bewegbar ist. Sie wird durch eine Rückholfeder 52 nach hinten gedrückt. Unterdessen wird hinter dem Spannarm 4 ein Ausfahr-Betätiger 54, der in Unteransicht L- förmig ist, mittels Fixierbolzen 55, 55 befestigt. Hinter dem Ausfahr-Betätiger 54 ist eine Berührungsnut 56 ausgebildet, und in diese Berührungsnut 56 ist der Kopfbereich der ersten Stange 47 zur Detektion der ausgefahrenen Position eingeführt. Zudem liegt der Fuß des Fixierbolzens 55 in der Umfangsnut 12a des Paßkörpers 12 des Anschlags und die axiale Verstellung des Paßkörpers 12 des Anschlags wird dadurch zurückgehalten.
Wenn der Spannarm 4 sich in der zurückgezogenen Entspannposition B befindet (in Fig. 2 durch die Einpunkt-Strichlinie dargestellt), hat sich die Rückseite eines Ausfahr-Eingabeteils 53 an dem vorderen Ende der ersten Stange 47 zum Detektieren der ausgefahrenen Position der Vorderseite des Ausfahr-Betätigers 54 gegenüber angeordnet, die von hinten nach einer ersten Freilaufstrecke G&sub1; an jener angreifen kann. Das hintere Ende der ersten Stange 47 zum Detektieren der ausgefahrenen Position weist einen aufgeschraubten Schalter-Betätiger 58 auf, der in Längsrichtung einstellbar ist, und dieser Schalter-Betätiger 58 ist in lösbarem Kontakt mit einem Taster 7a des ersten Endschalters 7 zur Detektion der ausgefahrenen Position. Der Schalter-Betätiger 58 wird durch einen Sicherungsbolzen 59 blockiert. Wenn der Spannarm 4 durch den Hydraulikzylinder 5 angetrieben wird, so daß dieser sich von der oben erwähnten zurückgezogenen Entspannposition B (durch die Einpunkt-Strichlinie dargestellt) zu der ausgefahrenen Entspannposition C (durch die durchgezogene Linie dargestellt) bewegt, fährt der Ausfahr- Betätiger 54 über das Ausfahr-Eingabeteil 53 die erste Stange 47 zum Detektieren der ausgefahrenen Position aus, und der Schalt- Betätiger 58 drückt den Taster 7a des ersten Endschalters 7 zur Detektion der ausgefahrenen Position.
Eine zweite Stange 48 zum Detektieren der zurückgezogenen Position führt in Längsrichtung durch die oben erwähnte Platte 46 und ist durch ein in dem hinteren, unteren Teil des Spannvorrichtungsgehäuses 1 vorgesehenen Führungsloch 50 geführt, so daß diese innerhalb eines Bereichs vorbestimmten Ausmaßes E&sub2; in Längsrichtung frei bewegbar ist, und wird durch eine Druckfeder 61 nach vorne gedrückt. Unterdessen ist ein Rückzugs-Betätiger 63 im hinteren Ende des Spannarms 4 ausgebildet.
Wenn der Spannarm 4 sich in der ausgefahrenen Entspannposition C befindet (in der Figur durch die durchgezogene Linie dargestellt), hat sich ein Rückzugs-Eingabeteil 62 am vorderen Ende der zweiten Stange 48 zum Detektieren der zurückgezogenen Position einem Rückzugs-Betätiger 63 gegenüber angeordnet, der von vorne nach einer zweiten Freilaufstrecke G&sub2;, an jenes angreifen kann. Das hintere Ende der zweiten Stange 48 zum Detektieren der zurückgezogenen Position weist einen darauf auf geschraubten Schalter-Betätiger 64 auf, der in Längsrichtung einstellbar ist, und dieser Schalter-Betätiger 64 ist in lösbarem Kontakt mit einem Taster 8a eines zweiten Endschalters 8 zum Detektieren der zurückgezogenen Position. Der Schalter-Betätiger 64 wird durch einen Sicherungsbolzen 65 blockiert.
Wenn der Spannarm 4 durch den Hydraulikzylinder 5 angetrieben wird, so daß sich dieser nach hinten, aus der oben erwähnten ausgefahrenen Entspannposition C (durch die durchgezogene Linie dargestellt) in die zurückgezogene Entspannposition B (durch die Einpunkt-Strichlinie dargestellt) bewegt, drückt der Rückzugs- Betätiger 63 über das Rückzugs-Eingabeteil 62 die zweite Stange 48 zum Detektieren der zurückgezogenen Position zurück, und der Schalter-Betätiger 64 drückt den Taster 8a des zweiten Endschalters 8 zum Detektieren der zurückgezogenen Position ein.
Die Detektiervorrichtung für die ausgefahrene/zurückgezogene Spannarmposition der oben beschriebenen Konstruktion wirkt wie folgt.
In Fig. 1 und 2 zeigt die durchgezogene Linie die Position des Spannarms 4 an, wenn sich dieser in der ausgefahrenen Entspannposition C befindet, wobei nur der erste Endschalter 7 zur Detektion der ausgefahrenen Position eingeschaltet ist, während die Einpunkt-Strichlinie die Position desselben anzeigt, wenn dieser sich in der zurückgezogenen Entspannposition B befindet, wobei nur der zweite Endschalter 8 eingeschaltet ist.
Nun wird angenommen, daß der Spannarm 4 aus der durch die durchgezogene Linie dargestellte ausgefahrene Entspannposition C nach hinten in die durch die Einpunkt-Strichlinie dargestellte zurückgezogene Entspannposition B bewegt wird.
Dann wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist, im ersten Rückzugsstadium X die erste Stange 47 zur Detektion der ausgefahrenen Position durch die Rückholfeder 52 zurückgedrückt, so wie der Ausfahr-Betätiger 54 sich zurückbewegt. Der Taster 7a wird durch den Schalter-Betätiger 58 für die Detektion der ausgefahrenen Position freigegeben, und der erste Endschalter 7 für die Detektion der ausgefahrenen Position wird ausgeschaltet.
Im mittleren Rückzugsstadium Y beginnt der Ausfahr-Betätiger 54 sich von dem Ausfahr-Eingabeteil 53 mit der ersten Stange 47 für die Detektion der ausgefahrenen Position wegzubewegen und der Schalter-Betätiger 58 für die Detektion der ausgefahrenen Position bleibt in den gleichen Positionen, wodurch der erste Endschalter 7 zur Detektion der ausgefahrenen Position ausgeschaltet bleibt. In diesem Stadium werden, da der Rückzug-Betätiger noch nicht in Berührung mit dem Rückzug-Eingabeteil 62 ist, die zweite Stange 48 zur Detektion der zurückgezogenen Position und der Schalter- Betätiger 64 zur Detektion der zurückgezogenen Position durch die Druckfeder 61 nach vorne gedrückt. Der Endschalter 8 zur Detektion der zurückgezogenen Position bleibt ausgeschaltet.
In der letzten Rückzugsstufe Z beginnt der Rückzug-Betätiger 63 das Rückzug-Eingabeteil 62 zu schieben, so daß die zweite Stange 48 für die Detektion der zurückgezogenen Position veranlaßt wird, sich gegen die Kraft der Druckfeder 61 nach hinten zu bewegen, wodurch der Schalter-Betätiger 64 für die Detektion der zurückgezogenen Position den Taster 8a eindrückt, so daß dieser den zweiten Endschalter 8 für die Detektion der zurückgezogenen Position einschaltet.
Somit wird in dem ersten Rückzugsstadium X des Spannarm 4 nur das Detektionssignal für die ausgefahrene Position übertragen, weder ein Detektionssignal für die ausgefahrene Position noch eins für die zurückgezogene Position wird im mittleren Stadium Y übertragen, und nur das Detektionssignal für die zurückgezogene Position wird in dem letztem Stadium Z übertragen.
Wenn der Spannarm 4 von der zurückgezogenen Entspannposition B in die ausgefahrene Entspannposition C nach vorne bewegt wird, verläuft das Verfahren einfach umgekehrt. Das heißt, im ersten Ausfahrstadium wird nur das Detektionssignal für die zurückgezogene Position übertragen, kein Signal wird im mittleren Stadium übertragen, und nur das Detektionssignal für die ausgefahrene Position wird im letzten Stadium übertragen.
Somit ist, ungeachtet der Richtung, in die sich der Spannarm zwischen der ausgefahrenen Entspannposition C und der zurückgezogenen Entspannposition B bewegt, keine Möglichkeit zum gleichzeitigen Einschalten des ersten Endschalters 7 für die Detektion der ausgefahrenen Position und des zweiten Endschalters 8 für die Detektion der zurückgezogenen Position gegeben.
Fig. 6 ist eine partielle Ansicht einer hydraulischen Spannvorrichtung, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt, welche sich im Aufbau der oben beschriebenen Ausführungsform unterscheidet. In dieser Ausführungsform ist ein angestufter Bereich 102 im in Längsrichtung mittleren Teil eines in einen Spannarm 100 gebohrten Federaufnahmelochs 101 ausgebildet. Im vorderen Ende einer Kolbenstange 103 ist eine Federfußhaltefläche 104, und die hintere Seite eines angestuften Bereichs 102 dient als eine Federkopfhaltefläche 105. Und eine Spannarmdruckfeder 106, die aus einer Schraubendruckfeder besteht, ist zwischen den oben erwähnten beiden Federhalteflächen 104, 105 eingesetzt. Es ist ebenfalls ein Kupplungsteil 108, der aus einem Kopf 107a, einer Kupplungsstange 107 und einem angestuften Bereich 102 besteht, vorgesehen.
Fig. 7 soll noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. In dieser Ausführungsform ist der hintere Teil einer Kupplungsstange 112 in Längsrichtung verschiebbar in ein von hinten von dem vorderen Ende einer Kolbenstange 110 aus gebohrten Federaufnahmeloch 111 eingefügt. Eine Spannarmdruckfeder 115, die aus einer Schraubendruckfeder besteht, ist zwischen einer Federfußhaltefläche 113, die in der Endwand des Federaufnahmelochs 111 ausgebildet ist, und einer Federkopfhaltefläche 114, die in der hinteren Seite der Kupplungsstange 112 ausgebildet ist, eingesetzt. Das vordere Stoßende der Federkopfhaltefläche 114 der Kupplungsstange 112 wird durch einen eingeschraubten Stopper 116 begrenzt. Unterdessen ist eine sich vertikal erstreckende Berührungsnut 119 im oberen Teil eines Spannarm 118 ausgebildet, und in diese Berührungsnut ist der Kopf 112a der Kupplungsstange 112 verschiebbar eingepaßt. Die hintere Wand der oben erwähnten Berührungsnut 119 und der Kopf 112a der Kupplungsstange 112 umfassen einen Kupplungsbereich 120. In dieser Ausführungsform ist der Teil des Spannarm 118 zwischen einer Treibfläche 118b und einer Spannfläche oder einem Bereich 118c einstückig ausgebildet, was zu einer verbesserten mechanischen Widerstandsfähigkeit des Spannarms 118 führt.
Obwohl in den oben erwähnten Ausführungsformen die Federarm- Druckfeder so beschrieben wird, daß diese aus einer Schraubendruckfeder besteht, kann sie genauso aus einer Schraubenspannfeder bestehen, um den Spannarm relativ zur Kolbenstange nach vorne zu drücken, was ein Schwenken des Spannarms ermöglicht.

Claims

1. Eine hydraulische Spannvorrichtung mit:

- einem Spannvorrichtungsgehäuse (1);

- einer Treibkammer (3), die am vorderen Ende offen in dem hydraulischen Spannvorrichtungsgehäuse (1) ausgebildet ist;

- ein Spannarm (4), der in die Treibkammer (3) eingefügt ist, um in Längsrichtung frei beweglich und vertikal drehbar zu sein;

- ein hydraulischer Zylinder (5), der im oberen, hinteren Teil des Spannvorrichtungsgehäuses (1) vorgesehen ist,

wobei ein Hebeldrehpunkt (4a) am hinteren Endteil des Spannarms (4), eine Treibfläche (4b) im vorderen Oberteil und eine Spannfläche bzw. ein Spannteil (4c) im vorderen Bodenteil des Spannarms ausgebildet sind,

wobei ein Anschlag (11) zum Stoppen des Spannarms (4) am vorderen Ende seines Hubs fest fixiert im Spannvorrichtungsgehäuse (1) vorgesehen ist und ein Treibkeil (17) von hinten in den Raum eingefügt ist, der durch die Treibfläche (4b) und die Spitze der Treibkammer (3) gebildet ist,

wobei der Treibkeil (17) in Längsrichtung durch eine Kolbenstange (26) des Hydraulikzylinders (5) antreibbar ist

und ein Kupplungsteil (31), das zum Zurückziehen des Spannarms (4), nachdem der Treibkeil (17) über ein vorbestimmtes Maß zurückgezogen ist, vorgesehen ist, um die Kolbenstange (26) an den Spannarm (4) zu kuppeln,

wobei ein Federaufnahmeloch (34) ausgebildet ist, um sich in Längsrichtung wenigstens in einem der beiden Teile, dem oberen Teil des Spannarms (4) und dem unteren Teil der Kolbenstange (26) zu erstrecken, und eine Spannarmdruckfeder (32) in das Federaufnahmeloch (34) eingesetzt ist,

wobei ein Federfußhaltemittel (38) zum Halten des hinteren Endes (32a) der Spannarmdruckfeder (32) vorgesehen ist, um in Längsrichtung mit der Kolbenstange (26) beweglich zu sein, ein Federkopfhaltemittel (39) zum Halten des vorderen Endes (32b) der Spannarmdruckfeder (32) vorgesehen ist, um mit dem Spannarm (4) auf der im wesentlichen gleichen Höhe beweglich zu sein, wie das mit der Kolbenstange (26) longitudinal beweglichen Federfußhaltemittel (38) und wobei die Spannarmdruckfeder (32) zwischen das mit der Kolbenstange (26) longitudinal beweglichen Federfußhaltemittel (38) und das mit dem Spannarm (4) in Längsrichtung beweglichen Federkopfhaltemittel (39), die beide im wesentlichen in gleicher Höhe liegen, eingesetzt ist,

wobei das Kupplungsteil (31) im wesentlichen auf der gleichen Höhe wie die Spannarmdruckfeder (32) vorgesehen und so angeordnet ist, daß der Spannarm (4) durch die Spannarmdruckfeder (32) nach vorne gedrückt gehalten wird, und, wenn der hydraulische Zylinder (5) zum Ausfahren angetrieben wird, der Spannarm (4) durch die Spannarmdruckfeder (32) vorwärts bewegt wird und, nachdem er durch den Anschlag (11) mit seinem Spannteil (4c), das sich vor dem vorderen Ende der Treibkammer (3) fortsetzt, gestoppt ist, die Treibfläche (4b) durch den Treibkeil (17) nach unten gedrückt wird, um die ausgefahrene Spannposition A zu erreichen, während sich, wenn der Hydraulikzylinder (5) zurückgefahren wird, der Treibkeil (17) zurückzieht, um die Treibfläche (4b) mit dem Spannarm (4), der durch die Spannarmdruckfeder (32) ausgefahren gehalten ist, zu lösen und daraufhin die Kolbenstange (26) den Spannarm (4) über das Kupplungsteil (31) in die entspannte zurückgezogene Position B zurückzieht, in der sein Spannteil (4c) ins Innere des vorderen Endes der Treibkammer (3) zurückgezogen ist.

2. Eine hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Federaufnahmeloch (34) in dem Spannarm (4) eingeformt ist.

3. Eine hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein abgestuftes Teil (35) am hinteren Ende des Federaufnahmelochs (34) mit verringertem Durchmesser geformt ist, eine Kupplungsstange (36) in der Fortsetzung der Kolbenstange (26) vorgesehen ist, wobei der Kopf (36a) der Kupplungsstange (36) in das Federaufnahmeloch (34) mit einem vorgegebenen Hub in Längsrichtung frei beweglich eingesetzt ist, das Federfußhaltemittel (38) durch den Kopf (36a) der Kupplungsstange (36) gehalten sind, die Vorderwand des Federaufnahmelochs (34) als Federkopfhaltemittel (39) genutzt wird und das Kupplungsteil (31) aus dem Kopf (36a) der Kupplungsstange (36) und dem angestuften Teil (35) besteht.

4. Eine hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der in Längsrichtung mittlere Teil des Federaufnahmelochs (101) im Durchmesser verringert ist, um das abgestufte Teil (102) zu bilden und die Kupplungsstange (107) in der Vorwärtsverlängerung der Kolbenstange (103) vorgesehen ist, der Kopf (107a) der Kupplungsstange (107) in Längsrichtung innerhalb eines bestimmten Bereichs frei beweglich in den vorderen Teil des Federaufnahmelochs (101) eingesetzt ist, das Federfußhaltemittel (104) im vorderen Ende der Kolbenstange (103) gebildet sind und das hintere Ende des abgestuften Teils (102) als Federkopfhaltemittel (105) verwendet wird und wobei das Kupplungsteil (108) aus dem Kopf (107a) der Kupplungsstange (107) und der Vorderwand des abgestuften Teils (102) besteht.

5. Eine hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Federaufnahmeloch (111) in der Kolbenstange (110) gebildet ist, das hintere Ende der Kupplungsstange (112) innerhalb eines bestimmten Bereiches in Längsrichtung frei beweglich in das Federaufnahmeloch (111) eingesetzt ist, das Federfußhaltemittel (113) in die Wand am hinteren Ende des Federaufnahmelochs (111) bzw. das Federkopfhaltemittel (114) in das hintere Ende der Kupplungsstange (112) eingeformt ist, wobei das Kupplungsteil (120) aus dem hinteren Ende des Spannarms (118) und dem vorderen Ende (112a) der Kupplungsstange (112) besteht.

6. Eine hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Hydraulikzylinder (5) den Spannarm (4) gegen eine Spannseite treibt, der Hydraulikzylinder eine Hydraulikspannkammer (22) aufweist und wobei die hydraulische Spannvorrichtung eine Spannkrafthaltefeder (29) aufweist, die in eine Hydraulikspannkammer (22) des Hydraulikzylinders (5) im zusammengedrückten und verformten Zustand zwischen einem Hydraulikkammerdeckel (24) und einem Kolben (21) eingesetzt ist, und die Spannkrafthaltefeder (29) eine Rolle dabei spielt, den Spannarm (4) in seiner ausgefahrenen, spannenden Position A, die mittels des Kolbens (21) erreicht wird, zu halten, wobei die Spannkrafthaltefeder (29) mit ihren beiden Enden (29a,29b) im zusammengedrückten Zustand zwischen Federhaltemittel (42,44) eingesetzt ist, die an beiden Enden einer frei aus- und einziehbaren Stange (41) vorgesehen sind und die Maße so gewählt sind, daß die gesamte voll ausgefahrene Länge L der frei aus- und einziehbaren Stange (41) ein wenig größer ist als der maximale Abstand zwischen Federhalteflächen (45, 24a) des Kolbens (21) bzw. des Hydraulikkammerdeckels (24), wenn der Kolben (21) in seine vorderste Spannposition ausgefahren ist.

7. Eine hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die frei aus- und einziehbare Stange (41) das hintere Federhaltemittel (42), das zylindrisch und in den hinteren Teil der Hydraulikspannkammer (22) eingesetzt ist, einen Gleitschaft (43), der in Längsrichtung innerhalb eines bestimmten Bereiches in das hintere Federhaltemittel (42) frei gleitend eingesetzt ist, und das vordere Federhaltemittel (44) umfaßt und die Anordnung so ausgebildet ist, daß das vordere Federhaltemittel (44) von einer Federhaltefläche (45), die in die Bodenwand des zylindrischen Lochs (26a) mit der Kolbenstange (26) eingeformt ist, gehalten wird und das hintere Federhaltemittel (42) durch eine in die Bodenwand des Hydraulikkammerdeckels (24) eingeformte Federhaltefläche gehalten wird.

8. Eine hydraulische Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei der Hydraulikkammerdeckel (24) öldicht gegen den inneren Wandumfang in das offene Ende einer Wandung (22a) der Hydraulikspannkammer (22) geschraubt ist.

9. Eine hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Hydraulikzylinder (5) so angeordnet ist, daß wenigstens ein Spannteil (4c) des Spannarms (4) in beiden Richtungen zwischen einer ausgefahrenen entspannten Position C und einer zurückgezogenen entspannten Position B mittels des Hydraulikzylinders (5) in Längsrichtung beweglich ist, ein erster Endschalter (7) zur Erfassung der ausgefahrenen Position des Spannarms (4) und ein zweiter Endschalter (8) zur Erfassung der zurückgezogenen Position fest fixiert hinter dem Spannvorrichtungsgehäuse (1) vorgesehen sind und diese Endschalter (7,8) mit dem Spannarm (4) über eine Schalterbetätigungsvorrichtung (9) verbunden sind, wobei die Schalterbetätigungsvorrichtung (9) eine erste Stange (47) zur Erfassung der ausgefahrenen Position und eine zweite Stange (48) zur Erfassung der zurückgezogenen Position umfaßt,

welche erste Stange (47) zur Erfassung der ausgefahrenen Position innerhalb eines ersten vorgegebenen Bereichs EI in Längsrichtung frei beweglich in dem Spannvorrichtungsgehäuse (1) geführt ist und durch eine Rückholfeder (52) rückwärts gedrückt wird, wobei ein Ausfahr-Eingabeteil (53), das am vorderen Ende der ersten Stange (47) zur Erfassung der ausgefahrenen Position vorgesehen ist, einem gegenüberliegenden Ausfahr-Betätiger (54) des Spannarms (4) zugeordnet ist, der dieses nach Zurücklegen einer ersten Freilaufstrecke G&sub1; von hinten mitnehmen kann, wobei eine erste Schalterbetätigungspartie (58) am hinteren Ende der ersten Stange (47) zur Erfassung der ausgefahrenen Position so angeordnet ist, daß sie zur Erfassung der ausgefahrenen Position von hinten in lösbaren Kontakt mit einem Taster (7a) des ersten Endschalters (7) kommt,

welche zweite Stange (48) zur Erfassung der zurückgezogenen Position innerhalb eines zweiten vorgegebenen Bereiches E&sub2; in Längsrichtung frei beweglich in dem Spannvorrichtungsgehäuse (1) geführt ist und durch eine Druckfeder (61) vorwärts gedrückt wird, wobei ein Rückzugs-Eingabeteil (62), das am vorderen Ende der zweiten Stange (48) zur Erfassung der zurückgezogenen Position vorgesehen ist, einem gegenüberliegenden Rückzugs-Betätiger (63) des Spannarms zugeordnet ist, der dieses nach Zurücklegen einer zweiten Freilaufstrecke G&sub2; von vorn mitnehmen kann, und wobei eine zweite Schalterbetätigungspartie (64) am hinteren Ende der zweiten Stange (48) zur Erfassung der zurückgezogenen Position so angeordnet ist, daß sie zur Erfassung der zurückgezogenen Position von vorn in lösbaren Kontakt mit einem Taster (8a) des zweiten Endschalters (8) kommt.