CH688771A5 - Werkzeugpalette. - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung betrifft eine Palette zum Haltern von Werkstücken, insbesondere von rondenförmigen Kleinteilen, gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1. 



  Derartige Paletten werden benötigt, um eine Vielzahl von kleineren Werkstücken, beispielsweise Ronden für Kleinuhren, aufzunehmen und während eines spanabhebenden Bearbeitungsvorgangs sicher zu fixieren. 



  Hierzu ist eine Grundplatte vorhanden, die mit Werkstückauflagen bestückt ist. Auf die Werkstückauflagen werden die zur Bearbeitung anstehenden Werkstücke aufgesetzt und positioniert. Nunmehr wird von oben eine Druckplatte aufgesetzt und mittels einer Vielzahl von Spannschrauben mit der Grundplatte unter Zwischenlage der Werkstücke verspannt. Im Bereich der Werkstücke sind in der Druckplatte Ausnehmungen angebracht, durch welche hindurch mittels geeigneter Arbeitswerkzeuge, wie z.B. Fräser, die Werkstückoberfläche bearbeitet werden kann. 



  Um die erforderliche und gewünschte sichere Verspannung zu erreichen, müssen die Spannschrauben gleichmässig über die zur Verfügung stehenden Fläche verteilt angeordnet und möglichst mit gleicher Vorspannkraft angezogen sein. Die Dikke der Druckplatte muss hinreichend stark dimensioniert sein, so dass beim Anziehen der Spannschrauben keine die Genauigkeit gefährdende Deformation auftritt. Dies setzt beispielsweise selbst bei Paletten für Kleinteile eine Mindestdicke der Druckplatte von etwa 10 mm voraus. 



  Der Nachteil von derartig dicken Druckplatten besteht darin, dass die Bearbeitungswerkzeuge relativ lange Schäfte aufweisen müssen, um die Ausnehmungen der Druckplatte zu durchsetzen und die Werkstückoberfläche zu erreichen. Dies bedeutet insbesondere bei filigranen Werkzeugen, wie Bohrern oder Fräsern, eine erheblich Bruchgefahr einerseits und Probleme bei der Einhaltung der sehr eng bemessenen Fertigungstoleranzen andererseits. Das Problem der Bruchgefahr kann zwar durch Sonderwerkzeuge mit verstärkten Schäften gelöst werden, doch bedeutet dies einen zusätzlichen finanziellen Aufwand. 



  Der Erfindung lag daher das Problem zugrunde, eine derartige Palette so zu gestalten, dass die geschilderten Nachteile nicht mehr auftauchen und insbesondere eine verbesserte Zugänglichkeit zur Werkstückoberfläche gegeben ist. 



  Gelöst wird dieses Problem mit einer Palette, wie sie durch die Merkmale des Anspruchs 1 angegeben ist. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche angegeben. 



  Die Erfindung basiert auf die Idee, für jedes Werkstück einen Spannring vorzusehen, welcher über Druckfeder von der Druckplatte beaufschlagt wird. Damit wird individuell für jedes Werkstück die erforderliche Spannkraft erzeugt. Die Spannringe sind demnach mit der Druckplatte nicht starr verbunden, so dass eine etwaige Deformation der Druckplatte keinerlei unmittelbare Auswirkung auf die Genauigkeit der Bearbeitung besitzt. Die Druckplatte kann demnach dünner ausgeführt werden, so dass sich die Zugänglichkeit zur Oberfläche der Werkstücke verbessert. 



  Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zugänglichkeit der Werkstückoberfläche überhaupt nicht mehr durch die Dicke der Druckplatte bestimmt. Hierzu greift die Druckplatte an Absatzstegen an, die sich am unteren Ende der Spannringe und damit seitlich unterhalb der zu bearbeitenden Werkstücke befinden. Im angezogenen Zustand der Spannschrauben liegt die Oberkante der Druckplatte auf gleicher Höhe oder sogar unterhalb der Oberkante der Spannringe. Die Spannringe durchsetzen in diesem Fall vollständig die an dieser Stelle vorhandenen Ausnehmungen der Druckplatte. 



  Die Spannringe erfassen die Werkstückoberfläche lediglich an einem äusseren Randbereich. Es ist völlig ausreichend, wenn drei gleichmässig über dem Umfang verteilte, radial einwärts gerichtete Spannfinger vorhanden sind. Somit wird lediglich punktuell an drei Stellen ein kleiner Bereich der Werkstückoberfläche erfasst, im übrigen bleibt die Werkstückoberfläche vollständig frei zugänglich. Die Werkstückoberfläche ist lediglich geringfügig, d.h. entspechend der Materialdicke der Spannfinger, unterhalb der Spannringoberfläche angeordnet und damit mittels gängiger Werkzeuge erreichbar. Besonders verlängerte oder verstärkte Schäfte sind deshalb nicht  nötig. 



  Zweckmässigerweise sind die Spannringe an der Druckplatte unverlierbar angebracht. Dies erlaubt die rasche Zugänglichkeit der Werkstücke durch einfaches Anheben der Druckplatte, so dass sämtliche Spannringe entlastet werden und die Werkstükke in axialer Richtung freigeben. Hierbei können die Spannringe mit seitlichem Spiel in den Ausnehmungen der Druckplatte axial verschieblich geführt sein, wobei die an den Spannringen vorgesehenen Absatzstege mit korrespondierend geformten Anschlagstegen einer von unten gegen die Druckplatte verschraubten Halteplatte zusammenwirken. 



  Die auf diese Weise erzielbare schwimmende Lagerung erlaubt es, individuelle Abweichungen der einzelnen Werkstücke auszugleichen. Eine zusätzliche Verbesserung der Anpassungsmöglichkeit ergibt sich, wenn die Werkstückauflagen aus elastisch nachgebendem Material gefertigt sind. 



  Die Erfindung wird anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dort werden weitere, mit einzelnen Merkmalen erzielbare Vorteile genannt. Es zeigen: 
 
   Fig. 1 Palette in Draufsicht, 
   Fig. 2 Teilschnitt durch die Palette gemäss    Fig. 1, vergrössert, 
   Fig. 3 Einzelheit der Darstellung gemäss Fig. 1, vergrössert. 
 



  Eine Palette 1 besteht im wesentlichen aus zwei Baugruppen,  nämlich einer Grundplatte 10 und einer Druckplatte 20, welche zu bearbeitende Werkstücke 100 zwischen sich aufnehmen und durch Anziehen von Spannschrauben 40 fixieren. 



  Bei den Werkstücken 100 handelt es sich um Ronden für Kleinuhren, deren Oberfläche spanabhebend bearbeitet werden soll. 



  Die Grundplatte 10 besitzt einen quadratischen Grundriss und ist zur Aufnahme von insgesamt 36 Ronden ausgelegt. Zu diesem Zweck sind auf der Grundplatte 10 Werkstückauflagen 11 äquidistant in einer 6 x 6 Matrix angebracht. Die Werkstückauflagen 11 besitzen einen mit den Ronden übereinstimmenden Durchmesser, so dass die Ronden aussenbündig aufgelegt werden können. Die exakte Positionierung übernehmen aufeinander abgestimmte Positionierelemente. Im vorliegenden Fall handelt es sich um Bohrungen, in welche Passstifte 12 einsetzbar sind. Damit ist die exakte Lage des Werkstücks 100 in bezug auf die Grundplatte 10 in den beiden Koordinatenrichtungen X und Y festgelegt. 



   Die Druckplatte 20 besitzt ebenfalls einen quadratischen Grundriss und ist mit demjenigen der Grundplatte 10 praktisch deckungsgleich. Den Werkstückauflagen 11 zugeordnet sind kreisförmige Ausnehmungen in der Druckplatte 20 vorhanden, in welche mit radialem Spiel Spannringe 30 eingesetzt sind. Die Spannringe 30 sind innerhalb dieser Ausnehmungen axial verschieblich gelagert und überragen nach obenhin (Z-Richtung) die Druckplatte 20. 



  Die Spannringe 30 besitzen an ihrem unteren Ende einen Absatzsteg 31, der umlaufend gestaltet ist. An ihrem gegenüberliegenden, oberen Ende sind drei, gleichmässig auf dem Umfang verteilte Spannfinger 32 angeformt, die sich ausge hend von der Mantelfläche radial einwärts erstrecken. Sie erfassen das Werkstück 100 von oben und drücken dieses in der nachstehend noch näher beschriebenen Art und Weise gegen die Werkstückauflage 11. 



  In der Druckplatte 20 integriert sind Druckfedern 21 angeordnet. Jeder der Ausnehmungen sind drei Druckfedern 21 zugeordnet, die auf den Absatzsteg 31 des Spannringes 30 ausgerichtet sind. Damit wird durch das Anziehen der Spannschrauben 40 eine Anpresskraft von der Druckplatte 20 über die Druckfedern 21 und die Spannringe 30 auf die Werkstücke 100 ausgeübt. Etwaige Ungenauigkeiten oder Abweichungen der einzelnen Werkstücke 100 werden deshalb durch die Druckfedern 21 ausgeglichen. Auch wirken sich Deformationen der Druckplatte 20 nicht auf die Werkstücke 100 aus. 



  Aus der Darstellung gemäss Fig. 2 ist zu erkennen, dass die Werkstückauflagen 11 etwas erhöht ausgeführt sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Spannringe 30 nach Art von Hülsen auszuführen und die umlaufenden Absatzstege 31 tief anzuordnen. Somit können Druckplatten 20 mit einer relativ grossen Dicke ausgeführt werden, ohne dass diese die Spannringe 30 nach oben hin überragen. Die Zugänglichkeit der Oberfläche des Werkstücks 100 wird nun nicht mehr von der Dicke der Druckplatte 20 bestimmt, sondern ausschliesslich von der erforderlichen Materialdicke der Spannfinger 32. Diese ist jedoch im allgemeinen gegenüber der Dicke der Druckplatte 20 erheblich geringer, so dass die Oberfläche der Werkstücke 100 mit handelsüblichen Werkzeugen erreichbar ist. 



  Von unten ist gegen die Grundplatte 10 eine Halteplatte 25 geschraubt. Im Bereich der Ausnehmungen sind Anschlagstege  26 vorgesehen, die auf die Absatzstege 31 der Spannringe 30 ausgerichtet sind. Beim Abheben der Druckplatte 20 werden deshalb die Spannringe 30 zunächst infolge der Wirkung der Druckfedern 21 nach unten gedrückt, bis sie jeweils mit ihrem Absatzsteg 31 am Anschlagsteg 26 der Halteplatte 25 anliegen. 



  Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt fünf Spannschrauben 40 vorgesehen. Eine erste Spannschraube ist mittig und die übrigen in den jeweiligen Eckbereichen vorgesehen. Die Spannschrauben 40 durchsetzen die Druckplatte 20 an solchen Stellen, an denen keine Ausnehmungen für die Spannringe 30 vorhanden sind. Die Spannschrauben 40 greifen in Gewindebohrungen (hier nicht näher dargestellt) der Grundplatte 10 ein. 



   Aufbauend auf diese Konzeption lassen sich beliebige Varianten von Paletten realisieren. Insbesondere ist es auch möglich, nicht nur kreisförmige Werkstücke nach Art von Ronden, sondern auch Werkstücke mit an sich beliebigen Grundrissformen aufzuspannen. Hierzu ist es lediglich erforderlich, die Spannringe 30, die Ausnehmungen in der Druckplatte 20 und die Werkstückauflagen 11 auf die Grundrissform abzustimmen. Es entsteht damit ein Spannring, der von der Kreisform abweicht und daher als Spannrahmen zu bezeichnen wäre. Das realisierte Prinzip einer schwimmenden Lagerung gestattet jedenfalls die universelle Anwendbarkeit der Erfindung auf jegliche Form von Werkstücken. 

Claims (9)

1. Palette zum Haltern von Werkstücken, insbesondere von rondenförmigen Kleinteilen, bestehend wenigstens aus a) einer Grundplatte mit einer Mehrfachanordnung von Werkstückauflagen, auf denen die Werkstücke aufgesetzt sind, b) einer Druckplatte mit einer der Zahl der Werkstückauflagen entsprechenden Zahl von Ausnehmungen, durch welche hindurch die Werkstücke von oben her bearbeitbar sind, sowie c) mehreren die Druckplatte durchsetzenden und in Gewindebohrungen der Grundplatte eingreifenden Spannschrauben, welche im angezogenen Zustand die erforderliche Spannkraft erzeugen, so dass die Werkstücke gegen die Werkstückauflagen gepresst gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass d) eine der Zahl der Werkstückauflagen (11) entsprechende Zahl von Spannringen (30) vorhanden ist,

welche von oben auf die Werkstücke (100) schwimmend aufsetzbar sind und an ihrem unteren Ende einen umlaufenden Absatzsteg (31) aufweisen, e) den Ausnehmungen der Druckplatte (20) jeweils mehrere, nach unten und auf den korrespondierenden Absatzsteg (31) der Spannringe (30) ausgerichtete, an der Druckplatte (20) befestigte Druckfedern (21) zugeordnet sind.

2. Palette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannringe (30) die Gestalt von Rohrhülsen besitzen, wobei jeweils am unteren Ende der umlaufende Absatzsteg (31) und am gegenüberliegenden, oberen Ende drei gleichmässig über den Umfang verteilte, radialeinwärts gerichtete Spannfinger (32) angeformt sind.

3.

Palette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung der Spannringe (30) mindestens so gross gewählt ist, dass im angezogenen Zustand der Spannschrauben (40) die Druckplatte (20) axial vollständig von den Spannringen (30) durchsetzt ist und diese nach oben hin nicht überragt.

4. Palette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannringe (30) unverlierbar mit der Druckplatte (20) verbunden sind.

5. Palette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannringe (30) mit radialem Spiel in den Ausnehmungen der Druckplatte (20) axial verschieblich geführt sind.

6. Palette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einer von unten mit der Druckplatte (20) verbundenen Halteplatte (25) Anschlagstege (26) vorhanden sind, die als unterer Anschlag für die Spannringe (30) dienen.

7.

Palette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückauflagen (11) Positioniermittel (12), insbesondere Stifte oder Passbohrungen, für die Werkstücke (100) besitzen.

8. Palette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückauflagen (11) aus elastisch nachgebendem Material bestehen.

9. Palette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (10) und die Druckplatte (20) quadratisch oder rechteckig gestaltet und durch fünf Spannschrauben (40) miteinander verspannt sind, wovon eine zentral und die übrigen vier jeweils im Eckbereich der Palette (1) angebracht sind.