DE19702203A1 - Pneumatische Endstellungsabfrageeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Endstellungsab­ frageeinrichtung für Spannvorrichtungskopfstücke mit ei­ ner von einem Linearstellglied betätigbaren Spannarm­ stellmechanik, wobei das Linearstellglied einen Geber für zwei in Geberstellrichtung hintereinander angeordnete Pneumatikschalter aufweist, von denen der Öffnungsstel­ lungsschalter verstellbar ist.

Derartige Endstellungsabfrageeinrichtungen sind insbeson­ dere an Spannvorrichtungen zum Festlegen von Werkstücken hinlänglich bekannt und in Benutzung, so daß es diesbe­ züglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. An solchen Spannvorrichtungen ist es insbesondere von Interesse, die Endstellungen, d. h., einerseits die Spannstellung des eigentlichen, vom Linearstellglied be­ tätigbaren Spannarmes und andererseits dessen Öffnungs­ stellung per Steuersignal anzuzeigen und für die Steue­ rung der Spannvorrichtung in geeigneter Weise umzusetzen, wobei die Auslösung der Steuersignale mit einem am linear beweglichen Stellglied angeordneten Geber erfolgt, in dessen Stellweg die beiden Pneumatikschalter hintereinan­ der angeordnet sind. Mindestens einer dieser Schalter, und zwar der für die Öffnungsstellungsanzeige, ist dabei über einen relativ großen Bereich verstellbar am Träger fixiert.

Zu jedem der beiden Pneumatikschalter führt jeweils eine Permanentdruckleitung und eine Steuerdruckleitung. Abge­ sehen davon, daß also vier Leitungen vorgesehen werden müssen, die zu entsprechenden Pneumatikanschlüssen eben­ falls an der Einrichtung führen, sind diese Leitungen re­ lativ steif bzw. unelastisch, verlangen durch ihre rela­ tiv großen Biegeradien entsprechend Raum und behindern bis zu einem gewissen Grad auch die Einstellbarkeit des Pneumatikschalters für die Anzeige der Öffnungsstellung.

Ausgehend von einer Endstellungsabfrageeinrichtung der eingangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche pneumatische Endstellungsabfrage­ einrichtung dahingehend zu verbessern, daß diese zum einen räumlich so kompakt wie möglich ausgebildet ist, zum anderen separate, zu den beiden Pneumatikschaltern von außen herangeführte Leitungen entbehrlich sind und zudem auch relativ kleine Öffnungswinkelstellungen mit dem betreffenden Pneumatikschalter erfaßt werden können.

Diese Aufgabe ist mit einer Einstellungsabfrageeinrich­ tung der eingangs genannten Art nach der Erfindung da­ durch gelöst, daß beide Pneumatikschalter an einer die Pneumatikkanäle enthaltenden Trägerleiste angeordnet sind, der der Öffnungsstellungsschalter verstell- und fi­ xierbar mit seinem Sockel zugeordnet ist, daß beide Pneu­ matikschalter einerseits als Ventile mit dem Permanent­ druckkanal verbunden sind, andererseits jeweils separat mit den ihnen zugehörigen Steuerdruckkanälen, daß im Sockel des Öffnungsstellungsschalters zur Trägerleiste hin offene Überströmkanäle parallel einerseits zum Perma­ nentdruckkanal und andererseits zum Steuerdruckkanal für die Öffnungsstellungsanzeige angeordnet sind, wobei Per­ manent- und Steuerdruckkanal zueinander distanziert zu den Überströmkanälen führende Überströmbohrungen aufwei­ sen und daß zwischen der Anlagefläche des Sockels und der Auflagefläche der Trägerleiste eine von beiden Flächen preßbare Flächendichtung mit den Überströmkanälen ent­ sprechenden Schlitzen angeordnet ist.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung entfallen inner­ halb der Einrichtung sämtliche Schlauchleitungsführungen zu den beiden Schaltern, da diese durch Bohrungen in der Trägerleiste ersetzt sind. Ferner ist ein die Pneumatik­ schalter abdeckendes Gehäuse entbehrlich, da die Träger­ leiste die daran befindlichen bzw. angeordneten Pneuma­ tikschalter selbst abdeckt, was noch näher erläutert wird. Außerdem kann der Pneumatikschalter für die Öffnungsstellungsanzeige, da von Schlauchleitungen nicht mehr behindert, ziemlich dicht an den anderen Pneumatik­ schalter herangestellt werden, d. h., es sind auch kleine Öffnungswinkelstellungen für den Spannarm (zwischen 30∘ und 60°) erfaßbar.

Zwecks Vergrößerung des Erfassungsbereiches für die Öff­ nungsstellung des Spannarmes der betreffenden Spannvor­ richtung besteht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, daß der Pneumatikschalter am Sockel an einem Endbereich angeordnet und in seiner Anlagefläche parallel und mit gleichem Abstand ein weiterer Überströmkanal angeordnet ist. Dadurch, was im übrigen noch näher erläutert wird, kann der Pneumatikschalter für die Öffnungsstellungsan­ zeige einfach in umgekehrter Richtung an der Trägerleiste angesetzt werden, wobei der zusätzliche Überströmkanal die entsprechende Funktion übernimmt.

Da die im Sockel des Öffnungsstellungsschalters angeord­ neten Überströmkanäle nach Maßgabe der grundsätzlichen Lösung einerseits der Abdichtung bedürfen, andererseits dieser Pneumatikschalter möglichst bequem verstell- und fixierbar in bezug auf die Trägerleiste sein soll, be­ steht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, daß die Trä­ gerleiste im Bereich neben dem Pneumatikschalter für die Spannstellungsanzeige mit einer Eintiefung versehen ist, in deren Längsseitenflanken parallel zueinander Längsnu­ ten angeordnet sind und daß in einem in die Eintiefung eingreifenden Sockelteil geringfügig zu den Längsnuten versetzt, eine quer durchgehende Ausnehmung mit darin be­ findlichen Rollkörpern angeordnet ist, zwischen die mit­ tig und senkrecht zur Ausnehmung ein am wirksamen Ende kegelstumpfförmiges Spannelement gerichtet ist.

Zwecks einfacher Entnehmbarkeit der am Kopfstück der Spannvorrichtung angesetzten Abfrageeinrichtung, und zwar um den Öffnungsstellungsschalter einstellen zu können, ist ferner vorteilhaft an der Trägerleiste über dem Pneu­ matikschalter für die Spannstellungsanzeige eine Verra­ stungsausnehmung und am unteren Ende der Trägerleiste ein Befestigungsfortsatz angeordnet. Eine diesbezüglich noch günstigere und näher zu erläuternde Ausführungsform sieht axial verstellbare Befestigungsmittel, wie Madenschraube mit Spitze, Kugelfederelement oder federbelasteter Verra­ stungsstift vor.

Beim Ganzen weisen natürlich die eigentlichen Druck- bzw. Schaltknöpfe der beiden Pneumatikschalter gegen den Geber am Linearstellglied. Je nach Konstruktion des Spannvor­ richtungskopfstückes sitzt die Abfrageeinrichtung bei ei­ nem bspw. gabelförmigen Kopfstück zwischen dessen Schen­ keln oder in einem entsprechend bemessenen Schlitz, falls es sich um ein geschlossenes, d. h. kapselartiges Kopf­ stück handelt. Die zur Abfrageeinrichtung führenden äuße­ ren drei Pneumatikleitungen sind an drei Anschlüssen der Trägerleiste angeschlossen, behindern also nicht die Ein­ stellbarkeit des Öffnungsstellungsschalters.

Die erfindungsgemäße Endstellungsabfrageeinrichtung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 teilweise in Schnitt und Ansicht die Abfrage­ einrichtung in An- und Zuordnung zu einer Spannvorrichtung;

Fig. 2 die Spannvorrichtung gemäß Fig. 1 von der Rück­ seite her gesehen;

Fig. 3 die Abfrageeinrichtung teilweise im Schnitt und in Seitenansicht;

Fig. 4 die Abfrageeinrichtung gemäß Fig. 3 von der Ge­ berseite her gesehen;

Fig. 5 einen Schnitt durch die Abfrageeinrichtung längs Linie V-V in Fig. 4;

Fig. 6A,B die Abfrageeinrichtung gemäß Fig. 3, 4 in abge­ wandelter Ausführungsform und

Fig. 7A-C verschiedene Ausführungsformen von Befesti­ gungsmitteln.

Ausgegangen ist in bekannter Weise von einer pneumati­ schen Endstellungsabfrageeinrichtung für Spannvorrich­ tungskopfstücke K mit einer von einem Linearstellglied LS betätigbaren Spannarmstellmechanik M, wobei das Linear­ stellglied LS einen Geber G für zwei in Geberstellrich­ tung hintereinander angeordnete Pneumatikschalter 1, 2 aufweist, von denen der Öffnungsstellungsschalter 2 ver­ stellbar ist.

Was die Spannvorrichtung bzw. dessen Kopfstück K selbst betrifft, so handelt es sich beim dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 1, 2 um ein geschlossenes Kopf­ stück K, an dem der nicht dargestellte Spannarm auf dem seitlich herausragenden Vierkantwellenzapfen WZ sitzt, dessen Endstellungen (Spannstellungs-/Öffnungsstellungen) abzufragen sind.

Für eine solche an einer Spannvorrichtung anzusetzende Abfrageeinrichtung ist nun insbesondere unter Bezug auf Fig. 3, 4 wesentlich, daß beide Pneumatikschalter 1, 2 an einer die Pneumatikkanäle 3, 4, 5 enthaltenden Trägerlei­ ste angeordnet sind, der der Öffnungsstellungsschalter 2 verstell- und fixierbar mit seinem Sockel 2' zugeordnet ist. Dabei sind im Sockel 2' des Öffnungsstellungsschal­ ters 2 zur Trägerleiste 6 hin offene Überströmkanäle 7, 8 parallel einerseits zum Permanentdruckkanal 4 und ande­ rerseits zum Steuerdruckkanal 3 für die Öffnungsstel­ lungsanzeige angeordnet. Die Permanent- und Steuer­ druckkanäle 4, 3 weisen zueinander distanzierte, zu den Überströmkanälen 7, 8 führende Überströmbohrungen 9, 10 auf, und ferner ist zwischen der Anlagefläche 11 des Sockels 2' und der Auflagefläche 12 der Trägerleiste 6 eine von beiden Flächen preßbare Flächendichtung 13 ange­ ordnet, die mit zu den Überströmkanälen 7, 8 entsprechen­ den Schlitzen 14, 15 versehen ist. Bohrungsverschlußstop­ fen sind in Fig. 3, 4 und 6 mit BS bezeichnet und die An­ schlüsse für äußere Pneumatikleitungen mit A.

Wie dargestellt und bevorzugt, ist der Pneumatikaschalter 2 am Sockel 2' an einem Endbereich angeordnet, und in seiner Anlagefläche 11 ist parallel und mit gleichem Ab­ stand ein weiterer Überströmkanal 7' angeordnet.

Ohne zunächst auf die funktionellen Zusammenhänge ein­ zugehen, ist die Trägerleiste 6 im Bereich neben dem Pneumatikschalter 1 für die Spannstellungsanzeige mit ei­ ner Eintiefung 16 versehen, in deren Längsseitenflanken 16' parallel zueinander Längsnuten 17 angeordnet sind, wobei in einem in die Eintiefung 16 eingreifenden Sockel­ teil 2'', geringfügig zu den Längsnuten 17 versetzt, eine quer durchgehende Ausnehmung 18 mit darin befindlichen Rollkörpern 19 angeordnet ist, zwischen die mittig und senkrecht zur Ausnehmung an seinem Ende ein kegelstumpf­ förmiges Spannelement 20 gerichtet ist.

Mit Rücksicht auf eine einfache Ansetzbarkeit der Abfra­ geeinrichtung, insbesondere aber auch einfache Entnahme zwecks ggf. gewünschter Verstellung des Pneumatikschal­ ters für die Öffnungsstellung, ist ferner an der Träger­ leiste 6 über dem Pneumatikschalter 1 für die Spannstel­ lungsanzeige eine Verrastungsausnehmung 21 und am unteren Ende der Trägerleiste 6 ein Befestigungsfortsatz 22 ange­ ordnet, der mit einer Schraube 22' am Kopfstück (siehe Fig. 2) festgelegt wird. Noch günstiger und deshalb be­ vorzugt sind am unteren Ende der Trägerleiste 6 entspre­ chende Seitenflankenausnehmungen 26 für axial verstellba­ ren Befestigungsmittel, wie Madenschrauben mit Spitze 23, Kugelfederelement 24 oder federbelasteter Verrastungs­ stift 25, vorgesehen (siehe Fig. 7A-C).

Die Ausführungsform gemäß Fig. 6A, B unterscheidet sich von der gemäß Fig. 3, 4 nur insoweit, als hierbei und bei grundsätzlich gleicher Ausbildung des Pneumatikschalters 1 wie der Pneumatikschalter 2 auch der Pneumatikschalter 1 für die Erfassung der Spannendstellung ebenfalls auf der Trägerleiste 6 verstellfixierbar angeordnet ist. Eine solche Verstellbarkeit ist insofern von Interesse, als damit Übertotpunkt-, Totpunkt- und Untertotpunktstellun­ gen des Spannarmes eingestellt und abgefragt werden kön­ nen. In diesem Fall der Einstellbarkeit beider Pneumatik­ schalter 1, 2 ist die Trägerleiste 6' im Gegensatz zu der gemäß Fig. 3, 4, gerade erstreckt ausgebildet. Die Perma­ nentdruckleitung 4 bedient dabei beide Pneumatikschalter 1, 2.

Die Funktion der Abfrageeinrichtung sei anhand der Fig. 1 und 3 bis 5 beschrieben.

Fig. 1 zeigt die mit der Abfrageeinrichtung ausgestattete Spannvorrichtung in einer Stellung, bei der der Spannarm seine Schließ- bzw. Spannstellung erreicht und der Geber 1 den Druckkopf D1 des Pneumatikschalters 1 geschaltet hat. Der als Ventil wirkende Pneumatikschalter 1 (gilt auch für den Pneumatikschalter 2) öffnet dabei die Ver­ bindung 5' zum Steuerdruckkanal 5, der den Druckimpuls über seinen Anschluß A weitergibt.

Der Pneumatikschalter 2 ist auf der Trägerleiste bspw. etwa mittig so positioniert, daß der Spannarm beim Öffnen der Spannvorrichtung, d. h. vom Antrieb PZ des Linearstellgliedes LS bewirkt, bspw. um 90° aus der Spannstellung zurückgeschwenkt wird. Bei Erreichen dieser Öffnungsstellung kontaktiert der am Linearstellglied LS befindliche Geber 1 den Druckkopf D2 des Pneumatikschal­ ters 2, der damit die Verbindung zum Permanentdruckkanal 4 via Überströmbohrungen 9, Überströmkanal 8, Verbindung 5'', Überströmkanal 7, Überströmbohrung 10 zum Steuer­ druckkanal 3 herstellt. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß sich die schlitzförmig dargestellten Überströmkanäle 7, 8 nur im Sockel 2'' des Pneumatik­ schalters 2 befinden und in ihrer Länge dem notwendigen Verstellbereich des Pneumatikschalters 2 entsprechend be­ messen sind, d. h., in jeder Verstellposition die Bohrun­ gen 9, 10 in der Trägerleiste 6 erfassen. Der zusätzlich dargestellte und vorteilhaft vorgesehene, parallele und gleich beabstandete Überströmkanal 7' ermöglicht es, den Pneumatikschalter 2 um 180° gedreht auf der Trägerleiste 6 anzuordnen, wodurch der Druckkopf D2, bei grundsätzlich gleicher Position, wie dargestellt, in die gestrichelt in Fig. 3 angedeutete Position gelangt, was einer wesentlich größeren Öffnungsstellung bzw. Rückschwenkstellung des Spannarmes entspricht. Trotz Einstellbarkeit eines großen Öffnungswinkels kann dadurch die Gesamtlänge der Träger­ leiste wesentlich reduziert werden.

Der Pneumatikschalter 1 mit seinem Druckkopf D1 muß auch nicht so hoch, wie dargestellt, im Kopf 6'' der Trägerlei­ ste 6 angeordnet werden, sondern kann wesentlich tiefer sitzen (siehe hierzu bspw. Fig. 6A, B), was bedeutet, daß auch sehr kleine Öffnungswinkel unter 60° bis 30° einge­ stellt und abgefragt werden können.

Da die Abfrageeinrichtung bei Betrieb einerseits dicht, andererseits mindestens aber der Pneumatikschalter 2 ver­ stellbar sein muß, ist, wie vorerläutert, diese Maßgabe durch eine Ausbildung gemäß Fig. 5 entsprochen, die zum einen eine schnelle Freigabe des Sockels 2'' zwecks Ver­ stellung erlaubt, zum anderen aber auch gleichzeitig die erforderliche Anpressung der entsprechend geschlitzten Flächendichtung 13 ermöglicht. Wird das im Pneumatik­ schalter 2 eingeschraubte, an seinem Ende mit einem Ke­ gelstumpf versehene Spannelement 20 gelöst, erhalten die Rollkörper (siehe auch Fig. 3) ausreichend Querspiel und geben den Sockel 2'' frei. Bei erreichter Positionierung des Pneumatikschalters 2 wird dann das Spannelement 20 einfach wieder festgezogen, was zur Fixierung an der Trä­ gerleiste 6 und zum Anpressen der Flächendichtung 13 führt.

Da die Schalterseite der Abfrageeinrichtung im montierten Zustand im Eingriffsschlitz bzw. -spalt des Kopfstückes K nicht zugänglich ist - wie vorerwähnt, erfüllt die Trä­ gerleiste 6 gleichzeitig auch die Abdeckfunktion eines sonst erforderlichen Abdeckgehäuses -, ist die Halterung der Abfrageeinrichtung zwecks einfacher und schneller Entnahme und Wiedereinsetzbarkeit, wie ebenfalls kurz vorerläutert, gestaltet.

Im Kopfstück K ist dafür quer durchgehend eine Spannhülse 21' eingesetzt, in die die mit einer entsprechenden Ver­ rastungsausnehmung 21 versehene Trägerleiste 6, die rück­ seitig oben mit einer Kippabrundung 21'' versehen ist, eingesetzt und dann in die in Fig. 1 dargestellte Stel­ lung eingeschwenkt bzw. auch aus dieser Stellung ausge­ schwenkt werden kann.

Die eigentliche Fixierung am Kopfstück K erfolgt dann mittels des Befestigungsfortsatzes 22 oder, wenn Befesti­ gungsmittel gemäß Fig. 7A-C am Kopfstück K vorgesehen sind, mittels Querverrastung.

Die besondere Ausführungsform der Abfrageeinrichtung ge­ mäß Fig. 6A, B, die auch eine Verstellbarkeit des Pneuma­ tikschalters 1 vorsieht, bedarf keiner zusätzlichen Er­ läuterung, da bei dieser Ausführungsform Funktion und Ausbildung des Pneumatikschalters 1 den beschriebenen Funktionen und Ausbildungen des Pneumatikschalters 2 ent­ spricht.

Claims (6)

1. Pneumatische Endstellungsabfrageeinrichtung für Spannvorrichtungskopfstücke (K) mit einer von einem Linearstellglied (LS) betätigbaren Spannarmstellme­ chanik (M), wobei das Linearstellglied (LS) einen Geber (G) für zwei in Geberstellrichtung hinterein­ ander angeordnete Pneumatikschalter (1, 2) aufweist, von denen der Öffnungsstellungsschalter (2) ver­ stellbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Pneumatikschalter (1, 2) an einer die Pneumatikkanäle (3, 4, 5) enthaltenden Trägerleiste (6) angeordnet sind, der der Öffnungsstellungsschal­ ter (2) verstell- und fixierbar mit seinem Sockel (2') zugeordnet ist,
daß beide Pneumatikschalter (1, 2) einerseits als Ventile mit dem Permanentdruckkanal (4) verbunden sind, andererseits jeweils separat mit den ihnen zu­ gehörigen Steuerdruckkanälen (5, 3),
daß im Sockel (2') des Öffnungsstellungsschalters (2) zur Trägerleiste (6) hin offene Überströmkanäle (7, 8) parallel einerseits zum Permanentdruckkanal (4) und andererseits zum Steuerdruckkanal (3) für die Öffnungsstellungsanzeige angeordnet sind, wobei Permanent- und Steuerdruckkanal (4, 3) zueinander distanziert zu den Überströmkanälen (7, 8) führende Überströmbohrungen (9, 10) aufweisen und
daß zwischen der Anlagefläche (11) des Sockels (2') und der Auflagefläche (12) der Trägerleiste (6) eine von beiden Flächen preßbare Flächendichtung (13) mit den Überströmkanälen (7, 8) entsprechenden Schlitzen (14, 15) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pneumatikschalter am Sockel (2') an einem Endbereich angeordnet und in seiner Anlagefläche (11) parallel und mit gleichem Abstand ein weiterer Überströmkanal (7') angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerleiste (6) im Bereich neben dem Pneu­ matikschalter (1) für die Spannstellungsanzeige mit einer Eintiefung (16) versehen ist, in deren Längs­ seitenflanken (16') parallel zueinander Längsnuten (17) angeordnet sind und
daß in einem in die Eintiefung (16) eingreifenden Sockelteil (2'') geringfügig zu den Längsnuten (17) versetzt, eine quer durchgehende Ausnehmung (18) mit darin befindlichen Rollkörpern (19) angeordnet ist, zwischen die mittig und senkrecht zur Ausnehmung (18) ein an seinem Ende kegelstumpfförmiges Spann­ element (20) gerichtet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trägerleiste (6) über den Pneumatikschal­ ter (1) für die Spannstellungsanzeige eine Verra­ stungsausnehmung (21) und am unteren Ende der Trä­ gerleiste (6) ein Befestigungsfortsatz (12) angeord­ net ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trägerleiste (6) über den Pneumatikschal­ ter (1) für die Spannstellungsanzeige eine Verra­ stungsausnehmung (21) und unten an mindestens einer Flanke eine Seitenflankenaufnahme (26) für im Kopf­ stück (K) angeordnete axial verstellbare Befesti­ gungsmittel, wie Madenschraube mit Spitze (23), Ku­ gelfederelement (24) federbelasteter Verrastungs­ stift (25) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pneumatikschalter (1) bei gleicher Ausbil­ dung wie der Pneumatikschalter (2) ebenfalls auf der Trägerleiste (6') verstellbar angeordnet ist.