DD207350A1

DD207350A1 - Einrichtung zum automatischen spannen und entspannen von werkstuecktraegern

Info

Publication number: DD207350A1
Application number: DD23894982A
Authority: DD
Inventors: Bernhard Drassdo; Frank Mehnert; Peter Klengel
Original assignee: Bernhard Drassdo; Frank Mehnert; Peter Klengel
Priority date: 1982-04-13
Filing date: 1982-04-13
Publication date: 1984-02-29
Also published as: GB2118075A; FR2524836A1; DE3312331A1; GB8309843D0

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Spannen und Entspannen von Werkstuecktraegern auf dem Maschinentisch von Werkzeugmaschinen, insbesondere fuer den bedienerlosen Werkstueckwechsel. Die Erfindung soll eine vertikale und horizontale Zufuehrung des Werstuecktraegers zum Maschinentisch ermoeglichen und durch ausschliessende lineare Zugbewegung eines profilierten Spannelementes, das durch eine Zugstange betaetigt ist, die formschluessige Verbindung zwischen Werkstuecktraeger und Maschinentisch herstellen. Nach der Erfindung ist das Spannelement als ein in einem Lager schwenkbarer Kipphebel ausgebildet. Der kurze Hebelarm ist von einem Mitnehmerkopf der Zugstange formschluessig gefuehrt, waehrend der hakenfoermige lange Hebelarm ueber der Beruehrungsflaeche von Maschinentisch und Werkstuecktraeger vorsteht. Der Kipphebel ist in seinem Lager entgegen Federwirkung in Spannkraftrichtung verschiebbar. Er taucht beim Aufsetzen des Werkstuecktraegers auf den Maschinentisch in die als L-Nut ausgebildeten Gegenprofile ein. Durch Bewegen der Zugstange verlagert er sich so, dass zuerst der Formschluss zur L-Nut hergestellt wird und dann die Klemmung erfolgt.

Description

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Titel der Erfindung

Einrichtung zum automatischen Spannen und Entspannen von Werkstückträgerη,

Amiendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung'zum automatischen Spannen und Entspannen von ¥erkstückträgern axtf dem Maschinentisch von Werkzeugmaschinen, insbesondere für den bedienerlosen Werkstückwechsel im Fertigungsprozeß,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, die Werkstückträger mittels T-Nutensteinen in den vorhandenen T-Nuten des Masciiinentisch.es zu spannen. Das Einführen der Nutensteine in die T-Nuten erfordert im automatischen Betrieb eine genaue horizontale Zuführung der Werkstückträger relativ flach über dem Maschirientisch. Das ist insbesondere bei großen Werkstückträgern problematisch und erfordert zusätzliche Hilfseinrichtungen, wenn Beschädigungen der Nutensteine sowie am Werkstückträger oder Maschinentisch vermieden werden sollen.

In der DD-PS 122 337 wurde bereits eine Spanneinrichtung zum automatischen Spannen und Entspannen von Werkstücken offenbart, mit der atich eine vertikale Zuführung des Werkstückträgers zum Maschinentisch möglich ist, indem die T-Nuteiisteine vor Beginn der Spannphase über ein mit dem Zuganker in Wirkverbindung stehendes Getriebe um 90 verdreht und dadtirch in Spannstellung mit den T-Nuten des Maschinentisches formschlüssig verbunden werden. Das Herstellen der Formschlüssigkeit erfordert jedoch eine Ztisatzbewegung, die getrxebetechnxsch und platzmäßig aufwendig ist.

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Siel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, eine Einrichtung zum automatischen Spannen und Entspannen von Verkstückträgern auf dem Maschinentisch von Werkzeugmaschinen zu schaffen, die eine Zxiführung des ¥erkstückträgers in vertikaler und horizontaler Richtung zum Maschinentisch ermöglicht und mit geringem technischen Auf-wand eine momentenfreie Spannung erzielt.

Wesen der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine automatische Spanneinrichtung für verschiebbare und/oder absenk bare ¥erkstückträger zu schaffen, die in Maschinentisch angeordnet ist und mittels eines von einer Zugstange betätigten, profilierten Spannelementes in ein Gegenprofil des ¥erkstückträgers eingreift oder umgekehrt und ausschließlich durch diese lineare Zugbewegung die formschlüssige Verbindung und das kraftschlüssige, momentenfreie Spannen ermöglicht.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Spannelement als ein mittels eines Führungsbolzens in einem Lager schwenkbarer Kipphebel ausgebildet ist, dessen kurzer Hebelarm von einem Mitnehmerkopf der Zugstange formschlüssig geführt ist, während der hakenförmige lange Hebelarm über der Berührungsfläche von Maschihentisch und Werkstückträger vorsteht, und daß der Kipphebel in dem Lager entgegen Federwirkung in Spannkraftrichtung verschiebbar ist, so daß eine Spannfläche des langen Hebelarmes in Spannstellung an einer Spannfläche des als L~Nut attsgebildeten Gegenprofils anliegt.

Der "Werkstückträger kann mit Abstand vom Maschinentisch horizontal zugeführt werden, wobei die Spannelemente in die L-Nuten eintauchen, und nach Erreichen der geforderten Stellung in vertikaler Richtung zugestellt werden, so daß er auf dem Maschinentisch aufsitzt. Erst dttrch Bewegung der Zugstange verlagert sich der Kipphebel so, daß in der ersten Phase der Forraschluß zur L-Nut hergestellt wird und in der zweiten Phase die Klemmung erfolgt.

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Iel zweckmäßiger Ausbildung der Erfindung weist der Kipphebel als Lager ein Langloch auf, das,unter Wirkung einer am kurzen Hebelarm an geeignete Stelle angreifenden Feder, an der unteren Anlageseite um einen in der Spanneinrichtung befestigten Führungsbolzen schwenkbar ist. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist am Kipphebel ein Führungsbolzen befestigt, der in einer in Spannkraftrichtung verlaufenden Nut der Spanneinrichtung geführt und,unter Wirkung einer am kurzen Hebelarm an geeigneter Stelle angreifenden Feder,an der oberen Anlagefläche der Nut -schwenkbar gelagert ist.

Mit geringstem technischen Aufwand wird dadurch erreicht, daß der Kipphebel beim Einsetzen der Spannkraft zunächst geschwenkt wird und erst danach durch die zunehmende Spannkraft die auf den kurzen Hebelarm wirkende Federkraft überwunden und der Kipphebel in Spannkraftrichtung verschoben wird, so daß die Klemmung eintritt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Kipphebel als eine profilierte Spannleiste ausgebildet. Dadurch wird die Spannkraft auf eine große Fläche verteilt, so daß hohe Spannkräfte übertragbar sind. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die profilierten Spannleisten mehrerer Spanneinrichtungen miteinander verbunden, so daß auf einfache Weise ein synchronisierter Bewegungsablauferreicht wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll in zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert iverden.

In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 die Spanneinrichtung der ersten Variante nach Aufsetzen

des Werkstückträgers, Fig. 2 die Spanneinrichtung dieser Variante nach teilweiser Abwärtsbewegung der Zugstange,

Fig. 3 die gleiche Spanneinrichtung in Spannstellung, Fig. h die Spanneinrichtung der zweiten Variante nach Aufsetzen des Werkstückträgers,

5 die Spanneinrichtung der zweiten Variante nach teil-

weiser Abwärtsbewegung der Zugstange und Fig, 6 die zweite Variante in Spannstellung»

Irn Maschinentisch 1 (Fig. 1) ist in Längsrichtung eine L-förmige Nut 2 angeordnet, die sich an einer Stelle mit einer rechtwinklig dazu verlaufenden Bohrung 3, die an der Maschinentischoberflache in eine zentrische Ansenkung h übergeht, kreuzt, In der Bohrung 3 ist eine Zugstange 5 geführt, deren Mitnehmerkopf 6 von der Ansenkung k aufgenommen ist. Parallel zur Bohrung 3 verläuft von der Nut 2 aus eine Sackbohrung 7, in der ein Piston 8 und eine Feder 9 angeordnet sind.

In der Nut 2 ist im Bereich der Ansenkung Vein Führungsbolzen 10 befestigt, auf dem ein klammerförmiger Kipphebel 11 in einem Langloch 12 mit einer Anlageseite 13 dreh- und verschiebbar gelagert ist* Der Kipphebel 11 weist am langen Hebelarm eine An lagefläche\h und rechtwinklig dazu eine Spannfläche 15 arif. Der Mitnehmerkopf 6 besitzt an den unteren Flächen seiner Maxil™ öffnung eine Berührungskante 16 zum kurzen Hebelarm des Kipphebels 11, Der kurze Hebelarm liegt auf dem Piston 8 auf_β

Sin Werkstückträger 21 trägt an seiner Unterseite ebenfalls eine L-förmige Nut 22, die spiegelbildlich zur Nut 2 des Maschinentisches 1 angeordnet ist. In dieser Nut 22 ist als Gegenfläche zur Anlagefläche 14 eine Anlagefläche 23 und rechtwinklig dazu eine Spannfläche 2k ausgebildet. Der Kipphebel kann die Breite einer profilierten Spannleiste (nicht dargestellt) aufweisen.

Die Wirkung der ersten Einrichtungsvariante ist: ¥ird ein Werkstückträger 21 auf dem Maschinentisch 1 positioniert(Fig. l) d. h. sowohl in horizontaler Richtung längs der Nut 2, .als" auch vertikal in Richtung der Spannkraft zugestellt, so befindet sich die Zugstange 5 mit ihrem Mitnehmerkopf 6 in ihrer oberen Endlage. Durch die formschlüssige Führung des kurzen Hebelarmes in Verbindung mit der Kraftwirkung der Feder 9 über den Piston 8 wird der Kipphebel 11

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nacli oben, gedrückt, so daß der Pührungsbolzen 10 an der unteren Anlageseite 13 des Langloches 12 des Kipphebels 11 anliegt. Dadurch nimmt der Kipphebel 11 die gekippte Stellung ein.

Bei der Einleitung des Feststellvorganges des ¥erkstückträgers 21, d. h. Abwärtsbewegung der Zugstange 5, kommt es zu einer Drehung des Kipphebels 11 um den Führungsbolzen 10, bis der Kipphebel 11 mit seiner Anlagefläche" XH an der Anlagefläche 23 der Nut 22 des ¥erks tückträger s 21 anschlägt (Fig.2). Unter Wirkung der Feder 9 sorgt der Piston 8 für die feste Anlage zwischen L/angloch 12 und Führungsbolzen 10 an der Anlageseite 13.

Mit der weiteren Abwärtsbewegung der Zugstange 5 wird clie Kraft der Feder 9 überwunden und der Kipphebel 11 erfährt eine abwärtige Längsbewegung, und zwar so lange, bis die Spannfläche 15 des Kipphebels 11 an der SpannflächeZk des Werkstückträgers 21 zur Anlage kommt (Fig. 3)· Von da an wird die Spannkraft der Zugstange 5 auf den Werkstückträger 21 übertragen. Bei dieser Längsbewegung des Kipphebels 11 dient das Langiöch 12 in Verb induing mit Führungsbolzen 10 als Längsführung. '· _;.' .' ; ' . .' ^: ; ' : ' . Nachdem die volle Spannkraft an der Zugstange 5 anliegt, ergibt sich eine momentenfreie Ubertragting derselben auf den Werkstückträger 21,

Nach durchgeführter Werkstückbearbeitung erfolgt das Lösen des Werkstückträgers 21 in umgekehrter Reihenfolge. Zunächst läßt durch das Anheben der Zugstange 5 die Spannkraft nach und wird schließlich aufgehoben. Danach wird durch den Druck der Feder 9 über den Piston 8 der Kipphebel 11 angehoben, bis der Zustand gemäß Fig. 2 erreicht ist, d. h, der Führungsbolzen 10 an der Anlageseite 13 des Langloches 12 zur Anlage gekommen ist. Dann erfolgt durch weiteres Anheben der Zugstange 5 und damit durch den einsetzenden Druck der Berührungskante 16 das Kippen um den Pührungsbolzen 10 und damit das Öffnen des Kipphebels 11, so daß ein erneutes Wechseln des ¥erkstückträgers 21 erfolgen kann

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Die Spanneinrichtung der zweiten Variante ist in ihrem Wesen gegenüber eier ersten Variante prinzipiell gleich, lediglich einige Elemente und Punktionen sind etwas verändert.

Im Maschinentisch 1 (Fig. h) ist in Längsrichtung die L-förmige Nut 2 angeordnet, die sich an einer Stelle mit der recht-winklig dazu verlauf enden Bohrung 3» die an der Masohinentischoberflache in die zentrische Ansenkung Ί übergeht, kreuzt. In der Bohrung 3 ist die Zugstange 5 geführt, deren Mitnehmerkopf 6 von der Ansenkung 4 aufgenommen ist. Der Mitnehmerkopf 6 besitzt an der unteren Fläche seiner Maulöffnung eine so große Abschrägung, daß die entstehende Kante keine Funktion mehr besitzt. In der Nut 2 des Maschinentisches 1 ist vor und hinter der Zugstange 5 je eine Sackbohrung 17 vorhanden, in denen zwischen je zwei Kugeln 18 eine Feder 19 angeordnet ist.

Die schmale Seite der L-förmigen Nut 2 ist als Anlagefläche 20 ausgebildet. In der Nut 2 ist seitlich der Ansenkung k ein Lager 31 mit einer nach unten offenen Nut 32 befestigt, wobei die Nut 32 eine obere Anlagefläche 33 besitzt. In die Maulöffnüng des Mitnehmerkopfes 6 ragt der kurze Hebelarm eines Kipphebels 3^. Dieser Kipphebel 3^ weist einen Führungsbolzen 35 auf, der in der Nut 32 des Lagers 31 geführt ist. Der kurze Hebelarm liegt auf der Kugel 18 auf.

Der Kipphebel 3^ besitzt am langen Hebelarm eine Spannfläche 15 und rechtwinklig dazu eine Anlagefläche 36, die mit der Anlagefläche 20 der Nut 2 zusammenwirkt.fIn der Nut 2 ist gegenüber der Anlagefläche 20 ein Anschlag 37 angeordnet. Der Kipphebel 3A kann auch als profilierte Spannleiste (nicht dargestellt) ausgebildet sein.

Die Wirkung der zweiten Variante ist:

Der Werkstückträger 21 wird in der gleichen Art wie bei der ersten Variante auf dem Maschinentisch 1 positioniert (Fig. 4), Dabei befindet sich die Zugstange 5 mitihrem Mitnehmerkopf 6 in ihrer oberen Endlage.

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Das führt in Verbindung mit der Kraftwirlcung der Feder 19, die über die Kugel 18 den kurzen Hebelarm des Kipphebels 3^ nach oben drückt, zur Anlage des Führungsbolzens 35 an der oberen Anlagefläche 33 der Nut 32. Dadurch nimmt der Kipphebel 3k die durch den Anschlag 37 begrenzte Kippstellung ein. |

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Bei der Abwärtsbewegung der Zugstange 5 kommt es bei gleichzeitiger Wirkung der Kraft der Feder 19 zur Drehung des Kipphebels 3^ und damit auch des Führungsbolzens 35 in ;der Nut 32· Die Anlage des Führungsbolzens 35 an der oberen Aniageflache bleibt so lange erhalten, bis die Anlagefläche 36 des Kipphebels 3k an der Anlagefläche 20 der Nut 2 des Maschinentisches anschlägt (Fig. 5).

Bei der weiteren Abwärtsbewegung der Zugstange 5 erfährt der Kipphebel 3^ eine abwärtige Längsbewegung, bis die!Spannfläche 15 des Kipphebels 3^ ^an der Spannfläche 24 des Yerkstückträgers 21 zur Anlage kommt (Fig. 6), Bei dieser Längsbewegung dient die Nut 32 in Verbindung mit dem Führungsbolzen 35 als!Längsführung. Von da an wird die Spannkraft der Zugstange 5 motnentenfrei auf

' . .' ' .· ,' · ". .' j ' ^; ' ' den Werkstückträger 21 übertragen*

Nach der ¥erkstückbearbeitung erfolgt das Lysen des Werkstück^ trägers 21 in umgekehrter Reihenfolge. ί

Claims

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Erfindungsanspruch

. Einrichtung zum automatischen Spannen und Entspannen von Werkstücktragern auf dem Maschinentisch von Werkzeugmaschinen, wobei mindestens eine Spanneinrichtung im Maschinentisch angeordnet ist und mittels eines von einer Zugstange betätigten, profilierten Spannelementes in ein Gegenprofil des ¥erkstückträgers eingreift oder umgekehrt, gekennzeichnet dadurch, daß das Spannelement als ein mittels eines ]Pührungsbolzens( 10; 35) in einem Lager (12; 32) schwenkbarer Kipphebel (11;3^) ausgebildet ist, dessen kurzer Hebelarm von einem Mitnehmerkopf (6) der Zugstange (5) formschlüssig geführt ist, während der hakenförmige lange Hebelarm über der Berührungsfläche von Masehinentisch (1) und Werkstückträger (21) vorsteht, und daß der Kipp-, hebel (11; 3^) in dem Lager (i2; 32) entgegen der Wirkung einer Feder (9; 1-9) iⁿ Spannkraftrichtung verschiebbar ist, so daß eine Spannflache (15) <3es langen Hebelarmes in Spannstellung an einer Spannfläche (2^) des als L-Nut (22) ausgebildeten Gegenprpfils anliegt.
2. Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Kipphebel (11) als Lager ein Längloch (12) auf-weist, das_v unterWirkung einer am kurzen Hebelarm an geeigneter Stelle angreifenden Feder (9)/an der unteren Anlageseite (13) ^um einen in der Spanneinrichtung befestigten Führungsbolzen (1Ö.) schwenkbar ist.

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3· Einrichtung nach. Punkt 1 , gekennzeichnet dadurch, daß am Kipphebel (3A) ein Führungsbolzeη (35) befestigt ist, der in einer in Spannkraftrichtung verlaufenden Nut (32) der Spanneinrichtung geführt und,unter Wirkung einer, am kurzen Hebelarm an geeigneter Stelle angreifenden Feder (19), an der oberen Anlagefläche (33) der Nut (32) schwenkbar gelagert ist.
4. Einrichtung nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Kipphebel (11) als eine profilierte Spannleiste ausgebildet, ist . ' ^;. .-. ' '.--. ... '' ' ·."'· /.
5. Einrichtung nach Punkt 1 bis k, gekennzeichnet dadurch, daß die profilierten Spannleisten mehrerer Spanneinrichtungen miteinander verbunden sind.

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