DE1221522B - Rundschalttisch fuer mehrere Arbeitsstationen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag:
Auslegetag:

B 23 b

Deutsche Kl.: 49 a - 43/03

1221522
W21383Ib/49a
22.Juni 1957
21. Juli 1966

Die Erfindung betrifit einen Rundschalttisch für mehrere Arbeitsstationen, bei dem die Werkstücke mit gegen den Tisch vorschiebbaren Werkzeugen bearbeitet werden und die jeweils mindestens ein bewegliches Spannelement mit einer zugeordneten selbsthemmenden Sperreinrichtung aufweisenden Werkstückaufnahmen am Tisch nach unten hängend angeordnet sind.

Zum Spannen von im wesentlichen zylindrischen Werkstücken ist es bekannt, bei Rundschalttischen Werkstückaufnahmen in Gestalt von sogenannten ίο Spannzangen oder Spannhülsen vorzusehen. Diese Spannzangen, die in vielfältigen Ausführungsformen bekannt sind, weisen durchweg eine geschlitzte Hülse auf, die einen Außenkonus trägt, mit dessen Hilfe die Zange durch Einziehen der Hülse in einen einen entsprechenden Innenkonus aufweisenden Zangenmantel gespannt werden. Diese Spannzangen gewährleisten eine exakte zentrische Spannung des Werkstückes, doch haftet ihnen der grundsätzliche Nachteil an, daß sie nur für Werkstücke geeignet sind, die zumindest einen zylindrischen Spannteil aufweisen, und daß darüber hinaus der Spannweg des Spannelementes, d. h. der geschlitzten Hülse, verhältnismäßig klein ist. Das bedeutet, daß der Innendurchmesser der Hülse, in welche das Werkstück eingesetzt wird, bei gelöster Spannzange nur um einen verhältnismäßig geringen Betrag größer ist als bei gespannter Zange. Dadurch ist das Einsetzen der Werkstücke erschwert; auch müssen die Werkstücke im Bereiche ihres Spannteiles eine verhältnismäßig enge Tolerierung aufweisen, da sie sonst entweder nicht in die Spannzange eingefügt oder aber von dieser nicht sicher gehalten werden können. Bei solchen Spannzangen ist es bekannt, dem Spannelement, d. h. der Hülse, eine selbsthemmende Sperreinrichtung zuzuordnen, die beispielsweise aus einem den Spannzangenmantel quer durchsetzenden und hinter der Hülse liegenden Schieber besteht, der über eine Kurve, welche auf eine Druckkugel einwirkt, die geschlitzte Hülse im gespannten Zustand halten kann, so daß beispielsweise während der Bearbeitung des Werkstückes in aufeinanderfolgenden Arbeitsstationen eine sichere Verriegelung der Spannzange im gespannten Zustand gegeben ist, ohne daß hierfür besondere Vorkehrungen am Schalttisch selbst getroffen werden müßten.

Zur Erleichterung des Spannern der Spannzange ist es auch schon bekannt, den Spannzangenmantel oder das sogenannte Spannrohr über Druckkugeln, die auf konischen Flächen laufen, mit der geschlitzten Hülse zusammenwirken zu lassen und damit an der Kraftübertragungssteile eine rollende Reibung zu erzielen. Die Spannkraft wird hierbei in axialer Richtung bei-Rundschalttisch für mehrere Arbeitsstationen

Anmelder:

Dipl.-Ing. Karl Emil Witzig,
Weilimdorf, Greutterwaldstr. 19;
Dipl.-Ing. Rudolf Frank,
Ludwigsburg, Am Zuckerberg 41

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Karl Emil Witzig, Weilimdorf;

Dipl.-Ing. Rudolf Frank, Ludwigsburg

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 14. Dezember 1956 (40 650)

spielsweise auch durch mehrere rollenartige hintereinander angeordnete und sich aufeinander abwälzende Wälzkörper auf die eigentliche Spannzange übertragen, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß die Rollen durch eine längsverschiebliche Muffe in einen sich verjüngenden Spalt einpreßbar sind, dessen Wandung unter der Einwirkung der eingepreßten Wälzkörper die Spannkraft auf die geschlitzte Hülse überträgt. Auch bei diesem Zangenspannfutter ist eine selbsthemmende Sperreinrichtung gegeben, die von der die Wälzkörper in dem Spalt haltenden Muffe gebildet wird. An Stelle der Wälzkörper in Gestalt von Rollen ist es auch bekannt, Kugeln hierfür zu verwenden.

Die erwähnten Spannzangenfutter, die im wesentlichen alle auf dem gleichen Prinzip beruhen, wurden auch bereits bei einer Rundschalttischmaschine am Tisch nach unten hängend angeordnet, was den Vorteil mit sich bringt, daß die anfallenden Späne frei nach unten fallen, wodurch die Spanabfuhr erleichtert wird, während sich gleichzeitig sehr übersichtliche und einfache Bearbeitungsverhältnisse für die Werkstücke ergeben.

Ziel der Erfindung ist es, einen Rundschalttisch für mehrere Arbeitsstationen zu schaffen, bei dem die jeweils zugeordnete selbsthemmende Sperreinrichtungen aufweisenden Werkstückaufnahmen am Tisch nach unten hängend angeordnet sind und bei dem die Werkstückaufnahmen derart beschaffen sind, daß die den Spannzangen anhaftenden erwähnten grundsätzlichen Nachteile vermieden sind, während die Vorteile solcher Spannzangenfutter, die insbesondere in der exakten zentrischen Spannung der Werkstücke bestehen, erhalten bleiben. Die Werkstückaufnahmen

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sollen derart beschaffen sein, daß sie einen großen Öffnungsweg der Spannelemente aufweisen, der ein leichtes Einfügen auch unregelmäßig gestalteter Werkstücke gestattet, während gleichzeitig ein rasches und exaktes Schließen der Spannelemente möglich ist und darüber hinaus ein selbsttätiger Ausgleich · etwaiger Werkstücktoleranzen gegeben ist. Ein solcher Rundschalttisch ist insbesondere für die Bearbeitung von Fittings u. dgl. geeignet, bei denen eine verhältnismäßig unregelmäßige äußere Gestaltung der Werkstücke gegeben ist und deren Außenabmessungen Toleranzen aufweisen, die herstellungsmäßig bedingt nicht unbeträchtlich sind.

Wohl ist es bekannt, bei einer Fittingspoliermaschine Werkstückaufnahmen in Gestalt von Greifzangen· Vorzusehen,'doch spannen diese Greifzangen zum einen nicht zentrisch, während zum anderen überhaupt keine so exakte lagerichtige Spannung der Werkstücke möglich ist, wie sie für eine spanabhebende Bearbeitung erforderlich wäre, für das Polieren aber nicht notwendig ist.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei dem Rundschalttisch gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Spannelement zwei in an sich bekannter Weise parallel zueinander bewegliche Klemmbacken angeordnet sind, die über eine ein Druckstück in Verschieberichtung beaufschlagende, die Schließbewegung erzeugende Vorrichtung, z. B. einen hydraulischen Kolben mit Hebelübersetzung oder eine Schließkurve, in die Schließstellung überführbar sind, wobei das Druckstück zwei konische Flächen unterschiedlicher Steigung aufweist, die über Kugeln die Schließbewegung auf eine eine der Klemmbacken tragenden Stange übertragen, wobei die in Schließrichtung als zweite auf die Kugeln in Einwirkung kommende konische Fläche des Druckstückes selbsthemmend ist.

Die Werkstückaufnahmen des neuen Rundschalttisches weisen unabhängig von der Größe und der Wirksamkeit der das Druckstück beaufschlagenden Vorrichtung nach dem Schließen eine gleichbleibende Backenlage auf. In dieser Lage verharren die Backen bis zum Ende der Arbeitsoperation, so daß die gespannten Werkstücke bis auf dünne Wandstärken ausgehöhlt werden können, ohne daß eine unerwünschte Verformung der Werkstücke durch sogenanntes Nachdrücken der Klemmbacken zu befürchten wäre. Ein weiterer großer Vorteil liegt daneben in dem großen Öffnungsweg der Klemmbacken sowie dem Umstand begründet, daß das Schließen der Klemmbacken nach dem Einlegen der Werkstücke sehr rasch vor sich geht. Dies ist dadurch bedingt, daß bei Beginn der Schließbewegung des Druckstückes zunächst dessen eine im Bereich der Stirnfläche angeordnete konische Fläche auf die Kugeln drückt, die somit die dem Druckstück beispielsweise von dem hydraulischen Kolben über die Hebelübersetzung erteilte Schließbewegung unmittelbar auf die einen Klemmbacken tragende Stange überträgt. Sowie die Klemmbacken an dem Werkstück zur Anlage kommen und somit die Stange ihrer weiteren Verschiebung einen größeren Widerstand entgegensetzt, gelangen die Kugeln auf die zweite konische Hache des Druckstückes, die eme geringere Steigung aufweist und selbsthemmend ist. In diesem Teil der Bewegung des Druckstückes wird die eigentliche Spannung des Werkstückes bewirkt, während in dem vorhergehenden Bewegungsteil lediglich der Schließweg der Backen überwunden wird. Im- Ergebnis bedeutet dies, daß die Backen sozusagen im »Eilgang« geschlossen werden, während die Spannung der Backen in einer-a'nschlie^· ßenden langsamen Beweguijgsphase erfolgt. Zufolge des besonderen Aufbaues der Werkstückaufnahme ist gewährleistet, daß ein selbsttätiger Ausgleich etwaiger Werkstücktoleranzen während der langsamen Spannbewegung der Klemmbacken, während der die Kugeln· auf der zweiten konischen Fläche des Druckstückes abrollen, gegeben ist. Da die zweite konische Fläche

ίο selbsthemmend ist, bleiben die Klemmbacken in ihrer gespannten Stellung stehen, bis sie an einer Station wieder geöffnet werden, nachdem das jeweilige Werkstück alle Bearbeitungsstationen durchlaufen hat.
Rückholvorrichtungen in Gestalt von Öffnungskurven sind bei Spannfuttern an sich bekannt, doch ist die Ausbildung der Spannfutter, wie eingangs ausführlich erläutert, grundsätzlich unterschiedlich.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Die Figur

ze zeigt einen Rundschalttisch gemäß der Erfindung im Ausschnitt sowie teilweise axial geschnitten in einer Seitenansicht.

Auf einem Maschinenständer 26 ist der eigentliche teilweise veranschaulichte Rundschalttisch 25 angeordnet, von dem die Werkstückaufnahmen nach unten hängend vorragen, von denen eine in der Zeichnung im axialen Schnitt im Detail dargestellt ist. Die Werkstückaufnahme weist zwei Klemmbacken 27, 47 auf, die das bei 48 veranschaulichte Werkstück halten, welches von einem Werkzeug 49, hier einem Bohrer, bearbeitet wird. Die dabei anfallenden Späne fallen nach unten in eine Spanfangschale 55. Ein Zahnrad 56 dient dazu, die gesamte Werkstückaufnahme beim Weiterschalten des Tisches um ihre Achse selbsttätig zu drehen. Diese Drehbewegung, die z. B. ein solches Maß haben kann, daß die Werkstücke in den einzelnen Arbeitsstationen parallel zueinander ausgerichtet sind, kann in bekannter Weise durch ein geeignetes Getriebe erzeugt werden.

Die Werkstückaufnahme weist folgenden Aufbau auf:

Die Klemmbacken 27,47 sind von einem Druckstück 28 betätigt, auf das ein von einem hydraulischen Zylinder 29 bewegter Hebel 30 einwirkt. Wenn der Kolben 31 des hydraulischen Antriebes nach oben geht, wird der Hebel 30 um den Bolzen 32 herum verschwenkt, so daß er mit seinem Ende 33 das Druckstück 28 nach unten in die mit vollen Linien gezeich-' neten Lage drückt. Das die Spannkraft übertragende

s° Druckstück weist eine selbsthemmende Kegelfläche 34 auf, die mit Druckkugeln 35 zusammenwirkt, über welche die Spannbewegung auf die Klemmbacke 27 übertragen wird. Im Ruhezustand liegen die Kugeln 35 an einer weiteren steilen Kegelfläche 36 des Druck-Stückes 28 an. Beim Niedergehen des Druckstückes verlassen die Kugeln diese Kegelfläche und rollen an der Kegelfläche 34 ab, bis sie sich in Aussparungen 37 hineindrängen, an deren Ober- und Unterseite in entgegengesetzter Richtung schräg verlaufende Flächen 39 und 40 vorgesehen sind, von denen die erstgenannte am oberen Ende einer Stange 41 ausgebildet ist, während sich die schräge Fläche 40 an einer Hülse 38 befindet, die mit einer Mutter 53 fest verbunden ist. Hierbei wird die Stange 41, welche die Klemmbacke 27 trägt, über die Kugeln 35 entgegen der Wirkung der Feder 42 nach unten bewegt. Die Stange 41 verschwenkt ihrerseits einen Kipphebel 43 um einen Bolzen 44, so daß eine zweite Stange 45 mit dem Träger

46 und der Klemmbacke 47 parallel zur Tischachse ebenso wie die Stange 41, jedoch in entgegengesetzter Richtung, derart bewegt wird, daß das Werkstück 48 zentrisch eingespannt wird und die Stellung einnimmt, in der es vom Werkzeug 49 bearbeitet werden kann.

Wenn der Kolben 31 zurückgeht und auf das Druckstück 28 keine Kraft mehr ausgeübt wird, bleiben die Kugeln 35 und somit auch das Druckstück 28 wegen der selbsthemmenden Wirkung der Kegelfläche 34 vorläufig in der Schließlage, bis das Druckstück in der Entladestellung angehoben wird. Diesem Zweck dient eine Rückholvorrichtung, die aus einer Öffnungskurve

50 besteht, auf der das Druckstück 28 mit der Rolle

51 aufläuft und die dieses nach Beendigung der Arbeitsoperationen anhebt, bis es in die gestrichelt gezeichnete Lage 52 übergeht. Hierbei wird die Stange 41 mit der Klemmbacke 27 unter der Wirkung der Druckfeder 42 nach oben bewegt, wobei die Kugeln 35 aus den Aussparungen 37 herausgedrückt werden. Gleichzeitig hiermit geht auch die Klemmbacke 47 nach unten, so daß das Werkstück freigegeben wird.

Bei dem neuen Schalttisch kommt somit unabhängig von der Größe und der Wirksamkeit des Spanndruckes immer eine bestimmte einstellbare Backenlage zustande. Auch wenn die Wirksamkeit der Antriebsmittel unterbrochen wird, verharren die Klemmbacken bis zum Ende der Arbeitsoperationen in ihrer Stellung und üben gegenüber dem Werkstück ihre Spannwirkung aus.

Die Lage des Druckstückes 28 und diejenige des die Klemmbacke 27 tragenden Organs ist verstellbar, so daß die Backenlage in der Schließstellung hierdurch einstellbar ist. Die Einstellung wird hierbei mit Hufe der Mutter 53 vorgenommen, die mit der Hülse 38 verbunden ist und am Teil 54 auf- und abgeschraubt werden kann. Die Lage der Hülse 38 und der schrägen Fläche 40 bestimmt ihrerseits die Schließlage der Kugeln 35 und damit der Stange 41 und der Klemmbacken.

Bei einem Drehtisch dieser Art wird in der Regel die gesamte Vorrichtung zum Schließen der Klemmbacken, also der hydraulische Zylinder 29 mit dem doppelarmigen Hebel 30, nur an der Station vorgesehen, an der das Werkstück eingespannt wird, während die Rückholvorrichtung in Gestalt einer Öffnungskurve 50 nur an der Station vorzusehen ist, an der das bearbeitete Werkstück vom Schalttisch entnommen wird. In diesem Falle genügt es daher, wenn die Rolle 51 erst an dieser Station auf die Kurve 50 aufläuft.

Auf diese Weise kann die gesamte Werkstückaufnahme zwischen den einzelnen Arbeitsstationen unbehindert die erforderliche Drehbewegung ausführen.

Statt des hydraulischen Antriebs und des mit diesem zusammenwirkenden Hebels 30 kann z. B. auch eine Schließkurve vorgesehen sein, auf die das Druckstück mit einer entsprechenden Rolle am oberen Ende aufläuft. Die Schließbewegung der Backen kann auch über Federn eingeleitet werden, oder man kann den hydraulischen Antrieb auch durch einen Preßluftantrieb oder durch einen Elektromagneten oder Elektromotor ersetzen. Das die Schließbewegung einleitende Organ kann an der Ladestation, an der das Werkstück eingespannt wird, oder auch an einer anderen Stelle angeordnet sein, wobei in diesem letzteren Falle geeignete mechanische Übertragungsglieder vorgesehen sein müssen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Rundschalttisch für mehrere Arbeitsstationen, bei dem die Werkstücke mit gegen den Tisch verschiebbaren Werkzeugen bearbeitet werden und die jeweils mindestens ein bewegliches Spannelement mit einer zugeordneten selbsthemmenden Sperreinrichtung aufweisenden Werkstückaufnahmen am Tisch nach unten hängend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannelement zwei in an sich bekannter Weise parallel zueinander bewegliche Klemmbacken (27,47) angeordnet sind, die über eine ein Druckstück (28) in Verschieberichtung beaufschlagende Schließbewegung erzeugende Vorrichtung, z.B. einen hydraulischen Kolben (29) mit Hebelübersetzung oder eine Schließkurve, in die Schließstellung überführbar sind, wobei das Druckstück (28) zwei konische Flächen (34, 36) unterschied>licher Steigung aufweist, die über Kugeln (35) die Schließbewegung auf eine eine der Klemmbacken (27) tragende Stange (41) übertragen, wobei die in Schließrichtung als zweite auf die Kugeln (35) in Einwirkung kommende konische Fläche (34) des Drehstückes (28) selbsthemmend ist.

2. Rundschalttisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Klemmbacke (27) unter der Wirkung einer Feder (42) steht, die bestrebt ist, sie aus der Schließlage in die Öffnungslage zurückzuführen.

3. Rundschalttisch nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine mit dem Druckstück (28) zusammenwirkende Rückholvorrichtung (50,51).

4. Rundschalttisch nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Öffnungskurve (50) als Rückholvorrichtung, auf die ein Ansatz, z.B. eine Rolle (51), des Druckstückes (28) nach Beendigung der Arbeitsoperationen auflaufen kann.

5. Rundschalttisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Lage des Druckstückes (28) und des die Klemmbacke (27) tragenden Organs (41) und damit diejenige der Klemmbacke (27) einstellbar ist, indem z. B. mit Hilfe einer drehbar, jedoch nicht axial verschiebbar gelagerten Mutter (53) eine Hülse (38) verschoben wird, die eine schräge Fläche (40) aufweist, welche die Schließlage der Kugeln (35) und damit der Klemmbacke (27) bestimmt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 434583, 839 435,

789, 962 845;
ÜSA.-Patentschriften Nr. 1 671 354, 2349 638,

325, 2546 504, 2604202.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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