DE1075463B

DE1075463B - Clamping device for to be processed between two shoulders, z. B. workpieces to be ground

Info

Publication number: DE1075463B
Application number: DENDAT1075463D
Authority: DE
Inventors: Rouzerville Waynesboro Pa. und William P. Flohr jun.' Waynesboro Pa. Charles R. Mentzer (V. St. A.)
Original assignee: Landis Tool Co
Current assignee: Landis Tool Co
Publication date: 1960-02-11

Description

Spannvorrichtung für zwischen zwei Schultern zu bearbeitende, z. B. zu schleifende Werkstücke Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für zwischen zwei Schultern zu bearbeitende, z. B. zu schleifende Werkstücke, z. B. Kurbelwellen, mit einer an das Werkstück heranbringbaren sowie zum axialen Ausrichten desselben bestimmten Einrichtung, die über einen hydraulisch bewirkten Drehantrieb spreizbare sowie an die Schultern anlegbare Druckstücke aufweist, durch die das Werkstück auf die Mitte des Drehantriebes und damit relativ zum Werkzeug axial ausrichtbar ist, wobei das Festspannen des Werkstücks in der eingenommenen Lage selbsttätig im Anschluß an das Ausrichten erfolgt.Clamping device for to be processed between two shoulders, z. B. Workpieces to be ground The invention relates to a clamping device for between two shoulders to be worked on, e.g. B. workpieces to be ground, e.g. B. crankshafts, with one that can be brought up to the workpiece and for axial alignment of the same certain device, which can be expanded via a hydraulically operated rotary drive as well as pressure pieces which can be placed against the shoulders and through which the workpiece rises the center of the rotary drive and thus can be axially aligned relative to the tool, the clamping of the workpiece in the assumed position automatically afterwards to align.

Es sind bereits derartige Spannvorrichtungen für Werkstücke bekanntgeworden, bei denen bewegliche Druckstücke zwischen die Schultern des Werkstückes eingebracht werden und dieses dabei in die ausgerichtete Lage drängen. Dabei muß jedoch die zur Ausrichtung erforderliche Kraft von der Einrichtung aufgebracht werden, die die Druckstücke zwischen die Schultern des Werkstückes führt.Such clamping devices for workpieces have already become known, in which movable pressure pieces are introduced between the shoulders of the workpiece and push this into the aligned position. However, the force required for alignment to be applied by the device that guides the pressure pieces between the shoulders of the workpiece.

Es ist ferner eine Spannvorrichtung bekannt, bei der schwenkbare Kurvenstücke vorgesehen sind; die durch Schwenkung gegen die Schultern des Werkstückes gelegt werden und dieses dadurch verschieben.A clamping device is also known in which the pivotable curve pieces are provided; placed by pivoting against the shoulders of the workpiece and thereby move it.

Demgegenüber ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Vorrichtung aus einem auf dem Schleifschlitten befestigbaren, winkligen sowie mit einem Schenkel zwischen die Schultern des Werkstücks einschiebbaren Gehäuse besteht. Dabei ist in dem Schenkel eine bekannte, durch einen Hydrauliktrieb mit zahnstangenartig ausgebildetem Kolben über ein Ritzel drebantreibbare Welle angeordnet, die an ihrem zwischen die Schultern eintauchenden Ende ein weiteres, jedoch auf gegenüberliegenden Seiten mit zwei zahnstangenartigen sowie zur Werkstückachse parallelen Druckstücken kämmendes Ritzel trägt, wobei die Druckstücke durch Drehen der Welle in entgegengesetzten Richtungen auf die Schultern zustellbar bzw. von diesen entfernbar sind.In contrast, the invention provides that the device from one angled and one leg that can be attached to the grinding carriage housing which can be pushed between the shoulders of the workpiece. It is in the leg a known, designed by a hydraulic drive with a rack-and-pinion Piston arranged via a pinion Drebantreibbaren shaft that is between the Shoulders dipping end another, but on opposite sides meshing with two rack-like pressure pieces that are parallel to the workpiece axis Pinion carries, the thrust pieces by rotating the shaft in opposite directions Directions on the shoulders can be delivered or removed from them.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist relativ einfach aufgebaut und verschiebt dennoch die beiden Druckstücke um exakt gleiche Weglängen nach beiden Seiten. Die beiden Druckstücke bilden dabei, obwohl sie jedes für sich in axialer Richtung bewegbar sind, gemeinsam ein festes Anschlagsystem.The device according to the invention is of relatively simple construction and nevertheless moves the two pressure pieces by exactly the same distance after both Pages. The two pressure pieces form it, although they each form for itself in an axial direction Direction are movable, together a fixed stop system.

Die Erfindung sieht weiterhin eine gleichfalls zahnstangenartig ausgebildete sowie mit dem Ritzel kämmende Steuerstange vor, die parallel zum Kolben axial verschiebbar ist und über auf ihr einstellbar befestigte Steuerfinger auf die Schalthebel der zur Steuerung der Spannfutter bestimmten Schalter einwirkt.The invention also provides a rack-like configuration as well as the control rod meshing with the pinion and axially displaceable parallel to the piston is and via adjustable control fingers attached to it on the gear lever of the acts to control the chuck certain switch.

Die Erfindung wird anschließend in einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Eingriff mit einer Kurbelwelle, Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 eine teilweise aufgebrocheneRückansicht derselben Vorrichtung, Fig. 4 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf die Vorrichtung, Fig. 5 eine teilweise Vorderansicht, die die gegenseitige Anordnung der Ausrichtvorrichtung, der Schleifscheibe und der Einspannvorrichtung zeigt, Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 1 und Fig. 7 ein Leitungs- und Schaltschema der hydraulischen und elektrischen Verbindungen.The invention will then be illustrated in an exemplary embodiment the drawings explained in more detail. 1 shows a front view of a device according to the invention Device in engagement with a crankshaft, Fig. 2 is a side view of the device according to Fig. 1, Fig. 3 is a partially broken away rear view of the same device, FIG. 4 shows a partially broken away plan view of the device, FIG. 5 shows a partial front view showing the mutual arrangement of the alignment device, the grinding wheel and the jig shows, Fig. 6 shows a longitudinal section the line 6-6 in Fig. 1 and Fig. 7 is a line and circuit diagram of the hydraulic and electrical connections.

Die Vorrichtung ist auf einer Grundplatte 10 aufgebaut, die auf einem Schlitten einer Schleifmaschine, genau gegenüber der Schleifmaschine 11 dieser Maschine ausgerichtet, befestigt werden kann. Von der Grundplatte erstreckt sich ein Träger 12 aufwärts, der eine zentrale Bohrung 13 besitzt. In dieser Bohrung ist eine Welle 14 drehbar in zwei Lagern 15 gelagert, deren axiale Lage durch eine Abstandshülse 16 bestimmt ist. Am unteren Ende dieser Welle ist ein Zahnritzel 17 befestigt; dieses kämmt mit einer Zahnstange 18, die im übrigen die Gestalt eines- Kolbens besitzt, sowie mit einer zweiten Zahnstange 19, die gleichzeitig eine Steuerstange- bildet. Der Kolben 18 ist gleitend in einem Zylinder 23 geführt.The device is built on a base plate 10 , which can be attached to a slide of a grinding machine, aligned exactly opposite the grinding machine 11 of this machine. A carrier 12, which has a central bore 13, extends upward from the base plate. In this bore a shaft 14 is rotatably mounted in two bearings 15, the axial position of which is determined by a spacer sleeve 16. At the lower end of this shaft a pinion 17 is attached; this meshes with a toothed rack 18, which otherwise has the shape of a piston, and with a second toothed rack 19, which at the same time forms a control rod. The piston 18 is slidably guided in a cylinder 23.

Etwa in der Mitte dieses Zylinders 23 befindet sich eine seitliche Austrittsöffnung 24, die erforderlichenfalls den Austritt der Druckflüssigkeit gestattet, beispielsweise wenn sich der Kolben 18 infolge Bruches eines Zahnes an der Zahnstange oder an einem der beiden Ritzel 17 bzw. 25 über die Grenzen seines normalen Hubes hinausbewegen sollte. Dieser Flüssigkeitsaustritt verhindert dann ein Ansprechen des weiter unten beschriebenen Druckschalters PS3 und damit das Schließen der nachstehend beschriebenen Spannfutter und die Einschaltung- des Antriebsmotors bei gespreizten Schubstangen.Approximately in the middle of this cylinder 23 there is a lateral one Outlet opening 24, which, if necessary, allows the pressure fluid to exit, for example, if the piston 18 is due to a broken tooth on the rack or on one of the two pinions 17 or 25 over the limits of its normal stroke should move out. This leakage of liquid then prevents a response of the pressure switch PS3 described below and thus the closing of the below described chuck and the activation of the drive motor at spread Push rods.

Die Zahnstange 19 ragt in einen anschließenden Teil 30 der Grundplatte 10 hinein und trägt in axialer Richtung gegeneinander versetzte Steuerfinger 31 und 32; diese Steuerfinger können- gegen schwenkbar gelagerte Schalthebel 33 bzw. 34 anschlagen und diese bewegen, die ihrerseits dadurch die Schalter LS5 bzw. I_S6 steuern. Die Schalthebel 33 und 34 werden durch Federn 37 und 38 von den besagten Schaltern fortgedrückt. Schalthebel und Schalter sind ihrerseits schwenkbar auf Platten- geiugert, die gegenüber den Steuergliedern 31 und 32 einstellbar verschwenkt werden können. Diese Einstellung erfolgt durch Stellschrauben 39 und 40 entgegen der Wirkung von Federn 41 und 42.The rack 19 protrudes into an adjoining part 30 of the base plate 10 and carries control fingers 31 and 32 offset from one another in the axial direction; these control fingers can strike against pivotably mounted switch levers 33 and 34 and move them, which in turn control switches LS5 and I_S6. The switch levers 33 and 34 are pushed away from said switches by springs 37 and 38. The switching lever and switch are in turn pivotable on plates, which can be pivoted adjustably relative to the control members 31 and 32. This setting is made by adjusting screws 39 and 40 against the action of springs 41 and 42.

Indem Teil 30 der Grundplatte befindet sich ein Zuführungskanal 20, durch den dem rechten Ende des Zylinders 23 und damit der rechten Stirnseite des Kolbens 18 eine Druckflüssigkeit zugeführt werden kann. Das linke Ende der Grundplatte 10 ist durch eine Abschlußplatte 21 verschlossen; in dieser Abschlußplatte befindet sich ein Zuführungskanal 22, durch den dem linken Ende des Zylinders 23 eine Druckflüssigkeit zugeführt werden kann.In the part 30 of the base plate there is a feed channel 20 through which a pressure fluid can be fed to the right end of the cylinder 23 and thus to the right end of the piston 18. The left end of the base plate 10 is closed by an end plate 21; In this end plate there is a feed channel 22 through which a pressure fluid can be fed to the left end of the cylinder 23.

Das obere Ende der Welle 14 trägt ein Zahnritzel 25,: dieses kämmt mit zwei Zahnstangen, die sich an zwei parallel zueinander angeordneten und geführten Schubstangen 26 und 27 befinden. Diese Schubstangen sind an ihren Enden mit Anschlagflächen 28 bzw. 29 versehen, mit denen sie sich gegen die Schultern eines Werkstückes legen könne. Arbeitsweise (vgl. insbesondere Fig. 7) Die Vorrichtung wird durch einen Steuerschalter in Gang gesetzt, der beispielsweise durch das Ausschwenken einer Beschickungseinrichtung geschaltet wird. In der Zeichnung ist dieser Schalter als Tastschalter S1 dargestellt. Bei Einschaltung dieses Schalters wird ein Magnetventil B geöffnet, das dadurch den Zufluß einer von einer Pumpe P od. dgl. gelieferten Druckflüssigkeit zum rechten Ende des Zylinders 23 des Kolbens 18 gestattet. Dadurch wird der Kolben 18 nach links verschoben und das Zahnritzel 17 und die mit ihm verbundene Welle 14 im Uhrzeigersinne gedreht. Das am oberen Ende dieser Welle befestigte Ritzel 25 bewegt die Schubstange 26 nach rechts und die Schubstange 27 nach links, so daß sich die Anschlagflächen dieser beiden Schubstangen gegen die Schultern bzw. Flansche 44 und 45 eines Werk-Stückes 43 legen. Falls das Werkstück nicht mit der Schleifscheibe 11 ausgerichtet ist, erfaßt die eine der beiden Schubstangen 28 und 29 die eine der beiden Schultern zuerst und verschiebt das Werkstück 43 so la#iae, bis sich die andere Schulter und die andere Schubstange berühren; dann=sind die Schultern 44 und 45 exakt gegenüber den Seitenflächen der Schleifscheibe 11 ausgerichtet: -Der sich nach Beendigung der beschriebenen Ausrichtbewegung auf der rechten Seite des Kolbens 18 ausbildende höhere Druck wirkt auf einen Druckschalter PS3, dessen Kontakt dadurch geöffnet wird. Außerdem öffnet das Steuerglied 31 den Schalter SL5. Dadurch wird die Spule eines Relais 21 CR und infolgedessen ein Magnetventil E stromlos; der Schieber dieses Magnetventils wird nun unter der Wirkung einer Feder 61 nach links verschoben, so daß der rechten Seite eines hydraulisch gesteuerten Ventils 62 Druckflüssigkeit zugeführt wird. Dieses Ventil 62 leitet nunmehr Druckflüssigkeit zu den hydraulischen Spannfuttern 50 und 51, durch die diese geschlossen werden. Anschließend spricht ein mit Spannfuttern in Verbindung stehender Druckschalter PSS an und schließt seinen Kontakt.The upper end of the shaft 14 carries a pinion 25: this meshes with two toothed racks which are located on two push rods 26 and 27 which are arranged and guided parallel to one another. These push rods are provided at their ends with stop surfaces 28 and 29, with which they can lie against the shoulders of a workpiece. Mode of operation (cf. in particular FIG. 7) The device is set in motion by a control switch which is switched, for example, by swiveling out a loading device. In the drawing, this switch is shown as a pushbutton switch S1. When this switch is switched on, a solenoid valve B is opened, which thereby allows a pressure fluid supplied by a pump P or the like to flow to the right-hand end of the cylinder 23 of the piston 18. As a result, the piston 18 is displaced to the left and the pinion 17 and the shaft 14 connected to it are rotated clockwise. The pinion 25 attached to the upper end of this shaft moves the push rod 26 to the right and the push rod 27 to the left, so that the stop surfaces of these two push rods lie against the shoulders or flanges 44 and 45 of a work piece 43. If the workpiece is not aligned with the grinding wheel 11, one of the two push rods 28 and 29 grasps one of the two shoulders first and shifts the workpiece 43 until the other shoulder and the other push rod touch; then = the shoulders 44 and 45 are exactly aligned with the side surfaces of the grinding wheel 11: -The higher pressure that develops on the right side of the piston 18 after the alignment movement described has been completed acts on a pressure switch PS3, the contact of which is thereby opened. In addition, the control member 31 opens the switch SL5. As a result, the coil of a relay 21 CR and consequently a solenoid valve E are de-energized; the slide of this solenoid valve is now shifted to the left under the action of a spring 61, so that the right side of a hydraulically controlled valve 62 is supplied with pressure fluid. This valve 62 now directs pressure fluid to the hydraulic chucks 50 and 51, by means of which these are closed. Then a pressure switch PSS connected to the chucks responds and closes its contact.

Durch das Schließen des Kontaktes des Druckschalters PS 5 wird ein Relais 5 CR erregt und dessen Ruhekontakt 2 geöffnet. Dieser Kontakt liegt im Erregerstromkreis eines weiteren Relais 4 CR, das also durch das besagte Öffnen dieses Ruhekontaktes stromlos wird. Die beiden Arbeitskontakte 1 und 2 des letztgenannten Relais 4 CR schalten die Erregung des obengenannten Magnetventils B ab. Der Steuerschieber dieses Magnetventils wird nun unter Wirkung einer Feder 60 nach rechts verschoben und leitet Druckflüssigkeit zur linken Seite des Zylinders des Kolbens 18, der dadurch nach rechts zurückgeschoben wird. Nach erfolgter Zurückbewegung des Kolbens 18 nach rechts und damit der Steuerstange 19 nach links werden die Schalter LS5 und LS6 geschlossen und gleichzeitig die Druckleitung zum Druckschalter PS3 gesperrt, dessen Kontakt sich dadurch wieder schließt. Die Schalter LS5 und PS3 haben jetzt keine besondere Aufgabe mehr. Der Schalter LS6 schließt nun den bereits durch den Arbeitskontakt 4 des Relais 5 CR vorbereiteten Erregerstromkreis eines weiteren Relais 6CR; dessen Arbeitskontakt 2 schließt nun einen bereits durch den Arbeitskontakt 5 des Relais 5 CR vorbereiteten Erregerstromkreis eines Schützes HF, dessen Arbeitskontakt 1 den Antriebsmotor M für das Werkstück einschaltet.By closing the contact of the pressure switch PS 5, a relay 5 CR is energized and its normally closed contact 2 is opened. This contact is in the excitation circuit of another relay 4 CR, which is thus de-energized by opening this normally closed contact. The two working contacts 1 and 2 of the last-mentioned relay 4 CR switch off the excitation of the above-mentioned solenoid valve B. The control slide of this solenoid valve is now shifted to the right under the action of a spring 60 and directs pressure fluid to the left side of the cylinder of the piston 18, which is thereby pushed back to the right. After the piston 18 has moved back to the right and thus the control rod 19 to the left, the switches LS5 and LS6 are closed and at the same time the pressure line to the pressure switch PS3 is blocked, the contact of which closes again as a result. The switches LS5 and PS3 no longer have a special task. The switch LS6 now closes the excitation circuit of a further relay 6CR, which has already been prepared by the normally open contact 4 of the relay 5 CR; its working contact 2 now closes an excitation circuit of a contactor HF that has already been prepared by the working contact 5 of the relay 5 CR, the working contact 1 of which switches on the drive motor M for the workpiece.

Die Spannfutter 50 und 51 müssen also erst geschlossen sein, damit der Druckschalter PS5 das Relais 5 CR erregen kann, das eine Einschaltung des Motors M vorbereitet. Ferner ist es erforderlich, daß der Kolben 18 und damit die Schubstangen 26, 27 zurückgezogen sind, was durch Öffnung des Ruhekontaktes 2 des Relais 5 CR bewirkt wird. Wenn dann der Kolben 18 zurückgezogen ist, schließt sich der Schalter LS 6, das Relais 6 CR wind erregt, und durch dessen Arbeitskontakt 2 wird schließlich das Schütz HF und damit der Motor M endgültig eingeschaltet.The chucks 50 and 51 must first be closed so that the pressure switch PS5 can energize the relay 5 CR, which activates the motor M prepared. It is also necessary that the piston 18 and thus the push rods 26, 27 are withdrawn, which by opening the normally closed contact 2 of the relay 5 CR is effected. Then, when the piston 18 is withdrawn, the switch closes LS 6, the relay 6 CR wind energized, and its normally open contact 2 is finally the HF contactor and thus the motor M finally switched on.

Zusammengefaßt verläuft der Steuervorgang für die Vorrichtung in folgender Weise: 1. Das Ausschwenken der Beschickungseinrichtung (Tastschalter S1) setzt den Vorschub des Kolbens 18 für die Schubstangen 26, 27 in Gang.In summary, the control process for the device is as follows Way: 1. Swinging out the loading device (pushbutton switch S1) sets the Advance of the piston 18 for the push rods 26, 27 in motion.

2. Nach erfolgtem Vorschub werden die Spannfutter 50 und 51, durch den Druckschalter PS 3 gesteuert, hydraulisch geschlossen.2. After the feed has taken place, the chucks 50 and 51 are through the pressure switch PS 3 controlled, hydraulically closed.

3: Der in den Spannfuttern entstehende Druck steuert über den Druckschalter PS5 die Zurückziehung des Kolbens 18 der Vorrichtung und bereitet die Einschaltung des Motors M vor.3: The pressure generated in the chucks is controlled via the pressure switch PS5 the retraction of the piston 18 of the device and prepares the activation of the motor M before.

4. Nach vollendeter -Zurückziehung der Vorrichtung wird der Schalter LS6 geschlossen und dadurch der Motor eingeschaltet.4. When the device is fully withdrawn, the switch LS6 closed and thereby the motor switched on.

Der vorstehend beschriebene Steuerzyklus bewirkt eine exakte Ausrichtung des Werkstückes gegenüber einem Werkzeug, beispielsweise einer Schleifscheibe ,od. dgl., und seine anschließende Einspannung in dieser ausgerichteten Lage.The control cycle described above provides exact alignment of the workpiece opposite a tool, for example a grinding wheel , or Like., And its subsequent restraint in this aligned position.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Clamping device for between two shoulders processing, e.g. B. workpieces to be ground, e.g. B. crankshafts, with a the workpiece can be brought up and intended for axial alignment of the same Device that can be expanded as well as on via a hydraulically operated rotary drive the shoulders has pressure pieces that can be applied, through which the workpiece is brought to the center of the rotary drive and thus can be axially aligned relative to the tool, the Clamping of the workpiece in the assumed position automatically afterwards the alignment takes place, characterized in that the alignment device from one angled and one leg that can be attached to the grinding carriage (12) between the shoulders (44, 45) of the workpiece (43) insertable housing (10) consists, wherein in the leg (12) a known, by a hydraulic drive with a rack-like piston (18) which can be driven in rotation via a pinion (17) Shaft (14) is arranged, which is immersed at her between the shoulders (44, 45) Another end, but from opposite sides with two rack-like and push rods (26, 27) meshing with the workpiece axis (25) carries, wherein the push rods (26, 27) by rotating the shaft (14) in opposite Directions on the shoulders (44, 45) can be delivered or removed from them.

2. Clamping device according to claim 1, characterized by a likewise rack-like and with the pinion (17) meshing control rod (19) which is axially displaceable parallel to the piston (18) and via adjustable control fingers (31, 32) attached to it on the Switching lever (33; 34) of the specific switch (LS5, LS6) for controlling the chuck (50, 51) acts. Contemplated publications: USA. Patents No. 2723504, 2693062, 2693061, 2693060, 2693059, 2559431, 2322727, 2264160, 1915 853rd.