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Werkstückhalter Die Erfindung bezieht sich auf Werkstückhalter, die
lösbar an einer Maschine zur Bearbeitung von Werkstücken befestigt werden können,
die durch Einspanneinrichtungen an dem Werkstückhalter gehalten werden.
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Bei einer Maschine, bei der ein Werkzeug oder Werkzeuge in vorbestimmter
Lage zur Bearbeitung von Werkstücken angeordnet sind, ist es wesentlich, daß die
Werkstücke sich dem Werkzeug oder den Werkzeugen gegenüber in einer sehr genau festgelegten
Lage befinden. Wenn die Werkstückhalter lösbar an der Maschine angebracht sein sollen,
und insbesondere wenn es gewünscht ist, eine Serie von auswechselbaren Werkstücldialtern
vorzusehen, dann wäre es normalerweise erforderlich, .daß jeder Werkstückhalter
und seine damit zusammenhängenden Teile außerordentlich genau gefertigt sind, und
zwar in sehr engen Toleranzen, um sicherzustellen, daß, wenn der Werkstückhalter
an der Maschine angebracht ist, die Werkstücke ihre genaue Betriebslage relativ
zu den Werkzeugen einnehmen. Die Herstellung solcher Werkstückhalter mit engen Toleranzen
ist aber sehr teuer. Als Alternative dazu kann vorgesehen sein, die Einspannvorrichtungen
für die Werkstücke relativ zu den Werkstückhaltern einstellbar zu machen, aber dies
verkompliziert die Bauart und Herstellung solcher Werkstückhalter, .da die Einspannvorrichtungen
besonders ausgebildet sein müssen, um zu ermöglichen, daß sie gegenüber den Werkzeugen
eingerichtet und in der eingerichteten Lage befestigt werden können.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Werkstückhalter
mit Einrichtungen vorzusehen, mit Hilfe welcher er schnell auf der Maschine eingerichtet
werden kann, so daß, nachdem die Werkstücke auf der Maschine angebracht sind, sie
durch die Einspanneinrichtungen befestigt werden und sich in der genauen Lage relativ
zu den Werkzeugen befinden.
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Der Werkstückhalter nach der vorliegenden Erfmdung ist geeignet, lösbar
an einer Maschine angebracht zu werden. Er weist Mittel zum Einrichten auf, die
aus Gliedern besteht, die drehbar an dem Werkstückhalter angebracht sind und einen
exzentrisch angebrachten Zapfen tragen, der in einen Schlitz in der Maschine oder
einen Teil, der durch diese getragen wird, eingreifen kann, wobei die Anordnung
so getroffen ist, daß eine Drehung dieser Glieder zu einer Drehung der exzentrisch
angebrachten Zapfen in den Schlitzen führt, derart, daß eine Einrichtbewegung auf
die Werkstückhalter relativ zur Maschine vollführt wird, und wobei Mittel vorgesehen
sind, diese drehbaren Glieder in der eingerichteten Lage zu verriegeln bzw. zu befestigen.
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Die Erfindung schließt ferner eine Werkstückhalterbaugruppe ein, die
eine Rückplatte aufweist, die lösbar an dem Rahmen einer Maschine zur Bearbeitung
von Werkstücken angebracht ist, sowie wenigstens einen sich quer erstreckendenSchlitz
und wenigstens einen sich längs erstreckenden Schlitz, die beide in dieser Rückplatte
gebildet sind, ferner einen Block mit einer Öffnung zur Aufnahme eines Zapfens,
wobei der Block gleitbar in :dem betreffenden Schlitz angebracht ist, und schließlich
einen Werkstückhalter, wie er in dem vorgehenden Absatz umrissen ist, der mit der
Rückplatte derart zusammengebaut ist, daß sich die exzentrisch angeordneten Zapfen
in die Öffnungen in en Blöcken hinein erstrecken.
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Die drehbaren Glieder weisen Anschläge mit einem exzentrisch angeordneten
Zapfen an jedem Ende auf. Die exzentrisch angeordneten Zapfen greifen in eine Öffnung
in einem Block ein, welcher gleitbar an einem angrenzenden Teil der Maschine angebracht
ist oder in Nuten geführt wird, die in diesem Teil gebildet sind.
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Wenn bei der Anwendung der Erfindung im Zusammenhang mit Bürstenherstelhnaschinen
Sätze von verschiedenen Arten von Werkstücken, wie Bürstenkörper, von Zeit zu Zeit
bearbeitet werden müssen, wobei jeder Bearbeitungsgang eine verschiedene Einstellung
des Werkstückhalters erfordert, ist eine Serie von Werkstückhaltern vorgesehen,
wobei jeder anfangs
für eine besondere Bürstenkörperart eingestellt
ist. Da die exzentrischen Zapfen in ihrer eingestellten Lage verriegelt sind, können
die Werkstückhalter schnell ausgewechselt und an der Maschine befestigt werden,
ohne daß irgendeine weitere Einstellung erforderlich ist.
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Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen zeigt F i g. leine Ansicht
eines Werkstückhalters gemäß einem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, F i g.
2 eine Ansicht eines Werkstückhalters entsprechend F i g. 1, wobei die Einspanneinrichtungen
für die Werkstücke weggelassen sind, F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A
der F i g. 2, F i g. 4 eine Draufsicht auf die Rückplatte zur Abtragung der Werkstückhalter,
F i g. 5 eine Ansicht eines Einrichtbolzens, F i g. 6 eine Endansicht desselben,
F i g. 7 eine Ansicht eines Verriegelungsbolzens, F i g. 8 eine Draufsicht auf einen
der Gleitblöcke. Im Zusammenhang mit diesen Zeichnungen ist die Erfindung insbesondere
in Verbindung mit einem Werkstückhalter zum Einspannen von Bürstenkörpern beschrieben,
:die in einer Bürstenherstellmaschine gebohrt oder gefüllt werden sollen. Dabei
zeigen die Figuren einen Werkstückhalterkörper 1, eine rückwärtige Abstützplatte
2, einen Teil der Bürstenherstellmaschine 3, zum Beispiel einen Maschinenschlitten,
an welchem der Werkstückhalter lösbar angebracht ist.
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Die rückwärtige Platte 2 ist an dem Maschinenteil 3 mittels Bolzen
4 befestigt, die an ihren Enden ein Schraubengewinde zur Aufnahme von Muttern 5
aufweisen. Jeder Bolzen weist einen Kragen 7 auf, welcher in eine versenkte Ausnehmung
auf der vorderen Stirnseite der Platte 2 paßt. Der Körper 1 des Werkstückhalters
weist Bohrungen 8 zur Aufnahme der Bolzen auf, wobei die Bohrungen einen größeren
Durchmesser als der Teil des betreffenden Bolzens, der sich dort hindurch erstreckt,
aufweisen.
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Die rückwärtige Platte 2 weist Öffnungen 9 auf, in welche die Bolzen
4 halbwegs -dicht passen und weist ferner zwei in Längsrichtung sich erstreckende
Ausnehmungen 10, 11 auf, die sich von jeder gegenüberliegenden Seitenkante der Platte
nach innen erstrekken, sowie eine quer sich erstreckende Ausnehmung 12, die sich
von der Bodenkante der Platte ans erstreckt und sich in die Ausnehmung 11 öffnet.
Ein Block 13, wie er in F i g. 8 dargestellt ist, ist gleitbar in jeder Ausnehmung
angebracht, wobei die letztere genau genug gearbeitet ist, um sicherzustellen, daß
die Blöcke eine freie Gleitbewegung ohne Seitenspiel ausführen können.
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Drei Einstellbolzen 14, 14 a, 14 b, von .denen jeder entsprechend
den F i g. 5 und 6 ausgebildet ist, sind drehbar in Öffnungen in .dem Körper 1 des
Werkstückhalters angebracht. Jeder Einstellbolzen weist einen Körperteil a, einen
mit Gewinde versehenen Mutteraufnahmeteil b und einen Endteil c von quadratischem
oder anderem nicht rundem Querschnitt auf, so daß dort ein Schraubenschlüssel angreifen
kann, wenn der Bolzen gedreht werden soll, sowie schließlich einen Kragen d und
einen Zapfen e, welcher exzentrisch relativ zur Rotationsachse des Bolzens in dem
Körper des Werkstückhalters angebracht ist. Der Zapfen e kann in eine Öffnung 13
a in einem der Blöcke 13 eingreifen, wenn der Werkstückhalter mit der Rückplatte,
wie in .den F i g. 2 und 3 dargestellt, aufgebaut ist.
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Wenn die Werkstückhalterbaugruppe zur Bearbeitung von flachen Bürstenkörpern
verwendet werden soll, dann ist die Rückplatte normalerweise durch Anziehen der
Muttern 5 ständig mit dem Maschinenteil 3 fest verbunden, so daß der Kragen 7 in
den Boden der Ausnehmung an der Stirnseite der Rückplatte eingreift.
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Gemäß dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Werkstückhalterkörper 1 an der Rückplatte 2 angebracht, wobei sich die Bolzen
4 durch die Bohrungen 8 hindurch erstrecken, und der Werkstückhalterkörper leicht
durch Anziehen der Muttern 5 eingespannt werden kann, wobei die exzentrisch angebrachten
Zapfen e in die Öffnungen 13 a in den entsprechenden Blöcken 13 eintreten, welch
letztere in den Ausnehmungen 10, 11, 12 angebracht sind. Es versteht sich,
daß sich die Einstellbolzen beim erstmaligen Einstellen des Werkstückhalters in
einer vorbestimmten neutralen Lage befinden.
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Um :die Lage des Werkstückhalters relativ zur Rückplatte einzustellen,
werden die Einstellbolzen 14 und 14a mit Hilfe eines Schraubenschlüssels, der an
dem Vierkantende c angreift, gedreht. Die Drehung der Einstellbolzen zwingt die
exzentrischen Zapfen, eine Druckkraft auf die Blöcke auszuüben, was eine Bewegung
der Werkstückhalter quer zur Rückplatte bewirkt. Dadurch, daß eine gleichmäßige
Drehbewegung in derselben Richtung auf jedem Bolzen 14, 14a ausgeübt wird, wird
der Werkstückhalter quer zur Rückplatte eingestellt und durch Ausübung von ungleichmäßigen
Drehbewegungen auf die Bolzen können die Werkstückhalter in Winkelrichtung und/oder
in Querrichtung eingestellt werden. Zur Vollendung der Einstellung dieser Anschläge
werden sie in Einstellage durch Anziehen der Muttern 15, 15 a verriegelt.
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Dann wird eine Längseinstellung des Werkstückhalters relativ zur Rückplatte
durch Drehung des Einstellbolzens 14 b bewirkt, wodurch eine Druckkraft auf den
Block 13 in der Ausnehmung 12 ausgeübt wird, was im Ergebnis die Bewegung des Werkstückhalters
in Längsrichtung im Hinblick auf die Rückplatte bewirkt. Nachdem diese Einstellung
durchgeführt worden ist, wird der Bolzen 14 b in der Einstelllage durch Festziehen
der Mutter 15 b verriegelt. Die Muttern 5 auf den Bolzen 4 werden dann angezogen.
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Eine Relativbewegung zwischen dem Werkstückhalter und der Rückplatte
ist .deshalb möglich, weil die Bohrungen 8 einen größeren Durchmesser als die Verriegelungsbolzen
4 aufweisen.
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Der Werkstückhalter wird normalerweise dann wie oben beschrieben eingestellt,
wenn eine besondere Art von Werkstück, zum Beispiel eine besondere Bürstenhalterart
A (F i g. 1) bearbeitet, d. h. gebohrt oder gefüllt werden soll. Die eingestellte
Maschine wird betrieben, um eine Serie der betreffenden Bürstenkörper zu bohren
und zu füllen. Wenn die Maschine verwendet werden soll, um eine andere Bürstenkörperart
zu bearbeiten, dann wird der Werkstückhalter durch Aufschrauben der Muttern 5 entfernt
und ein anderer Werkstückhalter wird auf der Rückplatte befestigt. Dadurch, daß
eine ganze Serie von Werkstückhaltern, und zwar jeder für eine besondere BürstenkÖrperart
vorgesehen ist, kann die Leerlaufzeit der Maschine zwischen den einzelnen Arbeitsgängen
beachtlich vermindert
werden, da es sehr wenig Zeit erfordert,
einen Werkstückhalter zu entfernen und durch einen anderen zu ersetzen, und es geht
keine Zeit dafür verloren, den Werkstückhalter einzurichten, wenn er erst einmal
auf die Maschine aufgebaut ist.
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Die Einrichtungen zum Einspannen der Bürstenkörper auf einen Werkstückhalter
weisen einen festen Backen und einen beweglichen Backen auf, so wie es in der gleichlaufenden
deutschen Patentanmeldung E 28593 III/ 9 a beschrieben ist. Die Erfindung kann jedoch
auch bei anderen Arten von Werkstückhaltern Anwendung finden, und sie ist weiterhin
nicht notwendigerweise auf Werkstückhalter zur Halterung von Bürstenkörpern in einer
Bürstenherstellmaschine begrenzt.
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Wenn gewünscht, kann die Rückplatte entbehrt werden, und die Blöcke
13 können in Ausnehmungen in dem Teil 3 der Maschine angebracht sein.
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Während das beschriebene Ausführungsbeispiel der Maschine Gleitböcke
aufweist, in die die exzentrisch angebrachten Zapfen eingreifen, was den Vorteil
hat, daß die Blöcke relativ große Oberflächen aufweisen, und dadurch Abrieb vermindert
wird, könnte, wenn gewünscht, die Rückplatte oder der Maschinenteil 3, wenn die
Rückplatte weggelassen ist, mit Schlitzen oder Nuten von einer Weite ausgerüstet
sein, die leicht den Durchmesser der exzentrischen Zapfen überschreitet, welche
dann unmittelbar in die genannten Schlitze oder Nuten eintreten.
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Die Rückplatte des Werkstückhalters kann an dem Maschinenteil 3 in
einer horizontalen Lage oder in einem Winkel, wie in F i g. 2 dargestellt, befestigt
sein.
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Wenn der Werkstückhalter von der Maschine entfernt ist, dann werden
die Blöcke 13 normalerweise in den Ausnehmungen zurückgelassen, und der Werkstückhalterkörper
mit dem Einrichtbolzen kann dann in der verriegelten Stellung für späteren Gebrauch
gelagert werden. Wenn er wieder auf der Maschine aufgebaut werden soll, dann werden
die Blöcke aus den Ausnehmungen in der Rückplatte entfernt und an den exzentrischen
Zapfen angebracht, und wenn der Werkstückhalter gleitend über die Verriegelungsbolzen
4 geführt wird, werden .die Blöcke zu den entsprechenden Ausnehmungen von Hand ausgerichtet.
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Wenn jedoch gekrümmte Bürstenkörper bearbeitet werden sollen, ist
es entsprechend erforderlich, die Bürstenkörper während des Bohr- und Füllvorganges
zu den Werkzeugen hin und von diesen hinweg zu bewegen, um die Krümmung der Oberfläche,
die gebohrt oder gefüllt werden soll, auszugleichen, wobei die Rückplatte einstellbar
angebracht ist, um diese Ausgleichsbewegungen zu ermöglichen. Gemäß einer möglichen
Anordnung ist die Rückplatte an den Maschinenschlitzen mittels Bolzen in Verbindung
mit Federn derart angeordnet, daß die Rückplatte federnd gegen .den Schlitten gedrückt
wird. Eine Rolle ist an der rückwärtigen Stirnseite der Rückplatte angebracht und
erstreckt sich durch eine Öffnung in dem Schlitten hindurch zum Eingriff mit einem
Druckblock, der auf dem festen Teil der Maschine angebracht ist. Der Druckblock
hat eine Umrißform entsprechend der Umrißform des Bürstenkörpers. Wenn der Schlitten
in Längsrichtung während des Bohr- und Füllvorganges bewegt wird, dann wird die
Rolle durch die Federn im rollenden Eingriff mit der gekrümmten Oberfläche gezwungen,
und demgemäß wird eine Einwärts- und Auswärtsbewegung auf die Rückplatte und auf
den darauf angebrachten Werkzeughalteraufbau übertragen, wodurch .die erforderliche
Ausgleichbewegung der Bürstenkörper relativ zu den Werkzeugen bewirkt wird.