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Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufspannvorrichtung für festliegende
Werkstücke, insbesondere Blechtafeln, auf dem Tisch von Blechbearbeitungsmaschinen,
wie Vorbiegemaschinen oder Rollenscheren, mit einer an einem längs der Tischfläche
verstellbaren Sockel verschwenkbar angeordneten, aus einem zweiarmigen Hebel bestehenden
Spannpratze, deren an den kürzeren Hebelarm angeordnetes, gegen die Oberseite des
Werkstückes anpreßbares Druckstück vor dem Spannen aus einer außerhalb des W erkstückumfanges
liegenden Ruhestellung über das Werkstück geradlinig und parallel zur Tischfläche
verschiebbar ist und bei der sowohl die Verschiebe- als auch die Spannbewegung des
Druckstückes von der axialen Hin- und Herbewegung einer unterhalb der Schwenkachse
liegenden Stange, insbesondere der Kolbenstange eines wechselseitig beaufschlagbaren
Kolbens, über Zwischenglieder in der Weise abgeleitet ist, daß nach dem Vorbringen
des Druckstückes über das Werkstück beim weiteren Vorschieben der Kolbenstange das
Spannen durch Verschwenken des längeren, gegen Federdruck verschwenkbaren Hebelarmes
erfolgt, wobei die eine mit dem Stangen- bzw. Kolbenstangenende gelenkig verbundene
Lasche aufweisenden Zwischenglieder in eine Sperr- oder Verriegelungsstellung übergeführt
werden und das Lösen der Sperrstellung sowie das Entspannen mit sich daran anschließendem
Zurückführen des Druckstückes in die Ruhestellung durch Umkehren der Bewegungsrichtung
der Kolbenstange erfolgt.
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Es sind Aufspannvorrichtungen zum Aufspannen von Blechtafeln auf Blechkantenbearbeitungsmaschinen
bekannt, welche durch Spannpratzen gebildet werden. Diese Spannpratzen sind dabei
gegenüber den aufzuspannenden Werkstücken verschiebbar geführt, derart, daß sie
mit einem Druckstück von der Seite her von Hand über die Blechkante geschoben und
in dieser Stellung durch mechanische Spannglieder, beispielsweise Schraubspindeln,
manuell angezogen werden können. Diese Werkstück-Aufspannvorrichtungen sind, da
sie von Hand betätigt werden müssen, umständlich und zeitraubend in der Handhabung
und eignen sich daher nicht sonderlich für das Aufspannen bei serienmäßiger Werkstück-
, bearbeitung. Es sind auch Aufspannvorrichtungen bekannt, die durch Druckmittelzylinder
betätigt werden. Bei diesen Vorrichtungen wird jedoch nur die eigentliche Spannpratze
bewegt und nicht der Grundkörper oder Sockel. Das bedeutet, das zwangläufig immer
an der gleichen Stelle gespannt wird, wozu das Werkstück vor dem Spannen in eine
bestimmte Lage gebracht werden muß. Dies ist bei relativ leichten Werkstücken auch
leicht zu bewerkstelligen. Bei schweren und großen Werkstücken, wie z. B. dickwandigen
Blechtafeln für die Großrohr-Herstellung, ist eine solch genaue Ablage äußerst zeitraubend
und bei automatisch arbeitenden Anlagen nur mit erheblichem Aufwand an technischen
Einrichtungen möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufspannvorrichtung
zu schaffen, bei welcher nicht nur die Spannpratze, sondern die gesamte Spannvorrichtung
durch einen Druckmittelzylinder od. dgl. durch Fernbedienung auf das zu spannende
Werkstück hinbewegt und zur Einwirkung gebracht sowie von diesem wieder wegbewegt
werden kann. Dies wird erfindungsgemäß in erster Linie dadurch erreicht, daß der
Sockel als von der Stange bzw. der Kolbenstange antreibbarer Schlitten ausgebildet
ist, auf dessen dem Werkstück abgewendeten Ende das Ende der Stange bzw. Kolbenstange
parallel zur Tischfläche geführt ist, und als Zwischenglieder lediglich die Lasche
dient, deren anderes Ende mit dem Ende des längeren, in gelöstem Zustand der Spannpratze
auf dem Schlitten sich abstützenden Hebelarm der Spannpratze gelenkig verbunden
ist, und am kürzeren Hebelarm ein bis unter die Tischfläche reichender, den Abstand
des Druckstückes von der Außenkante des Werkstückes bestimmender Anschlag sowie
an dem dem Werkstück zugewendeten Ende des Schlittens ein nach Beginn des Lösevorganges
der Spannpratze an der Seitenfläche des Werkstückes sich abstützender Anschlag vorgesehen
sind, und die Gelenkachse zwischen Lasche und Hebelarm bei der Vorwärts- und am
Ende der Rückwärtsbewegung unterhalb und beim Spannvorgang oberhalb der Verbindungslinie
zwischen der Schwenkachse der Spannpratze und der Gelenkachse am Ende der Stange
bzw. Kolbenstange jeweils in einer Sperrstellung liegt.
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Dabei wird zweckmäßigerweise die Gelenkachse am Ende der Stange bzw.
Kolbenstange über Rollen auf dem Schlitten abgestützt.
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Ein weiteres wesentliches Erfindungsmerkmal besteht noch darin, daß
das Druckstück der Spannpratze durch einen in einer Führungshülse unter verstellbarem
Federdruck gehaltenen Druckstempel gebildet ist und daß die Führungshülse eines
der Glieder eines Gelenkparallelogramms darstellt, dessen andere festliegende Gelenkstellen
durch die Schwenkachse der Spannpratze und eine oberhalb dieser Schwenkachse am
Schlitten angeordnete Achse gebildet sind.
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Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung - und das ist ein wesentlicher
Unterschied gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen - macht eine genaue Ablage
der Werkstücke unnötig, weil die gesamte Spannvorrichtung einen großen Bereich bestreicht,
der nur durch die Hublänge des antreibenden Elementes, z. B. eines Hydraulikzylinders,
begrenzt ist. Die gesamte Spannvorrichtung wird im geöffneten, unveränderten Zustand
so lange verschoben, bis durch das Anfahren des Anschlags an die Werkstückkante
die Spannbewegung ausgelöst wird, welche durch geradliniges Weiterführen der Hubbewegung
des antreibenden Elementes vollendet wird. Während das fertig bearbeitete Werkstück
vom Aufspanntisch abgenommen bzw. ein neues Werkstück aufgelegt wird, kann die gesamte
Spannvorrichtung weit von der Werkstückkante weg zurückgefahren werden, so daß eine
Beschädigung der Vorrichtung durch am Kran hin- und herpendelnde schwere Werkstücke
ausgeschlossen ist und für das neue Werkstück eine grobe Ausrichtung auf dem Auflagetisch
genügt. Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
einer Werkstück-Aufspannvorrichtung beschrieben, und zwar zeigt F i g. 1 in der
Seitenansicht und teilweise im Schnitt eine erfindungsgemäße Werkstück-Aufspannvorrichtung
in unbetätigtem Zustand und in einer das Werkstück nach oben und seitlich freigebenden
Stellung,
F i g. 2 die Werkstück-Aufspannvorrichtung gemäß F i g.
1 in einer bereits bis an das Werkstück herangefahrenen, aber noch ungespannten
Stellung, in welcher der Druckstempel über dem Werkstück liegt, während F i g. 3
die Werkstück-Aufspannvorrichtung gemäß den F i g. 1 und 2 in voller Spannwirkung
mit dem am Werkstück angreifenden Druckstempel wiedergibt.
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Gemäß der Zeichnung ist auf einer einem Werkstück 17, z. B. einer
Blechtafel, als Auflage dienenden Führungsschiene 1 ein Schlitten
2 verschiebbar angeordnet, welcher eine doppelarmige Spannpratze 3 trägt.
Am kürzeren Hebelarm 3 a der Spannpratze 3 befindet sich eine Führungshülse 4, welche
um eine Achse a schwenkbar gelagert ist und durch eine bei f angelenkte Lasche 5
eines Gelenkparallelogramms senkrecht zur Aufspannfläche gehalten wird. Die Führungshülse
4 nimmt einen federnden Druckstempel 6 auf. Das die Vorspannung des Druckstempels
6 erzeugende Federelement, beispielsweise ein Tellerfedersatz 4a, kann durch am
Stempelschaft angreifende Stellmuttern 7 vorgespannt werden, während durch Drehung
einer Führungsmutter 8 in einem Gewinde der Führungshülse 4 der Druckstempel 6 der
jeweiligen Stärkenabmessung des aufzuspannenden Werkstückes 17 leicht angepaßt werden
kann. Andererseits kann das Federelement so ausgelegt und vorgespannt werden, daß
ein Einstellen auf eine andere Werkstückstärke durch die Führungsmutter 8 innerhalb
eines bestimmten Bereiches dadurch fortfällt, daß das Federelement beim Spannen
von beispielsweise verschieden starken Blechen auch zwangläufig mehr oder weniger
zusammengepreßt wird, woraus sich gleichzeitig eine der jeweiligen Werkstückstärke
angepaßte Druckkraft ergibt.
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Am längeren Hebelarm 3 b der Spannpratze 3 ist eine Lasche 9 oder
ein ähnliches Gelenkglied schwenkbar angeordnet, an welchem wiederum um eine Gelenkachse
d die Kolbenstange eines in einem Druckmittelzylinder 10 verschiebbar geführten
Kolbens 13 angelenkt ist. Die Gelenkachse d zwischen Lasche 9 und Kolbenstange bildet
außerdem einen Drehpunkt für Rollen 11, welche sich auf dem dem Werkstück 17 abgewendeten
Ende 2 a des Schlittens 2 abstützen. Der Druckmittelzylinder 10
ist
an seinem hinteren Ende um einen Gelenkpunkt e in einem Lagerbock 12 abgestützt,
welcher mittels zweier Druckschrauben 14 an der Führungsschiene 1 fixiert werden
kann.
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Zum Zwecke des Einsetzens des Werkstückes 17,
beispielsweise
von oben, in die Maschine wird die Spannvorrichtung in die in F i g. 1 angedeutete
Ausgangsstellung gebracht. Nachdem das Werkstück 17 eingelegt worden ist, kann durch
Betätigung einer Steuereinrichtung Druckmittel, beispielsweise Druckflüssigkeit,
in den Druckmittelzylinder 10 eingelassen werden, und zwar so, daß die Kolbenstange
des Kolbens 13 aus dem Zylinder 10 herausgetrieben wird. Dadurch wird der Schlitten
2 mit der dabei unverändert in geöffneter Stellung bleibenden Spannpratze 3 aus
der in F i g. 1 gezeigten Stellung so lange in Richtung gegen das Werkstück
17 verschoben, bis ein an der Spannpratze 3, und zwar vor der Schwenkachse
b derselben, angeordneter Anschlag 15 gegen die Werkstückkante 18 zur Anlage kommt,
wie dies in F i g. 2 angedeutet ist. Während dieser Bewegung liegt die Gelenkachse
c der Lasche 9 unterhalb einer durch die Schwenkachse b und die Gelenkachse d hindurchgehenden
Geraden, so daß eine nach unten gerichtete kleine Kraftkomponente auf den Schlitten
2 wirkt. Sobald aber der Anschlag 15 der Spannpratze 3 gegen die Werkstückkante
18 stößt, erhält die Spannpratze 3 unter der Krafteinwirkung des Kolbens 13 eine
Schwenkbewegung um die Schwenkachse b übermittelt, durch welche die Gelenkachse
c zwischen Spannpratze 3 und Lasche 9 zwangläufig über die Gerade zwischen der Schwenkachse
b und der Gelenkachse d angehoben und dadurch im Verlauf der weiteren
Kolbenbewegung die Lasche 9 in die in F i g. 3 gezeigte Stellung gedrückt wird,
in welcher sie sich auf dem Schlitten 2 und an Anschlägen 19 über die Rollen 11
abstützt. In dieser Stellung bildet die Lasche 9 mit der Achse des Druckmittelzylinders
10 einen Winkel von etwas weniger als 90° und stützt dadurch die Spannpratze 3 ab,
auch wenn der Druck aus dem rechts vom Kolben liegenden Raum des Zylinders 10 entweicht.
Durch die Schwenkbewegung der Spannpratze 3 wird der an deren kurzem Hebelarm 3
a gegeführte Druckstempel 6 entgegen der Kraft der Tellerfedern 4 a auf das
Werkstück 17 gepreßt, wodurch dieses festgehalten wird. Während die Lasche
9 durch die Kolbenstange des Kolbens 13 als Stütze kniehebelartig unter den Hebelarm
3 b der Spannpratze 3 geschwenkt wird, bewegt sich der Schlitten 2 nur noch so weit
gegen das Werkstück 17, bis der fest am Schlitten 2 sitzende Anschlag 16 gegen die
Werkstückkante 18 stößt und das Werkstück 17 auch in Bewegungsrichtung der Spannvorrichtung
abstützt. Der Anschlag 16 nimmt dabei Horizontalkräfte auf, die auf das Werkstück
17 einwirken können. Die Anschläge 19 verhindern ein übermäßiges Einschwenken
der Lasche 9. Die Lasche 9 schwenkt also nur etwas über den unteren Totpunkt aus
und bildet dadurch eine Sperrsicherung, die unabhängig vom Arbeitsdruck im Zylinder
10 wirksam bleibt.
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Zum Lösen der Aufspannvorrichtung wird Druckmittel in den Zylinder
10 auf der Kolbenstangenseite eingelassen. In der ersten Phase des Zurückfahrens
der Kolbenstange wird die Lasche 9 aus ihrer Sperrstellung gezogen, wodurch sich
dann beim weiteren Zurückfahren der Kolbenstange die Spannpratze 3 mit ihrem Druckstempel
6 vom Werkstück 17 abhebt, bis der Kniehebel - gebildet durch den langen Hebelarm
3 b und die Lasche 9 - eine gestreckte Lage eingenommen hat. Daraufhin wird durch
die fortgesetzte Rückwärtsbewegung der Kolbenstange der Schlitten 2 mit der Spannpratze
3 auf der Führungsschiene 1 in die Ausgangsstellung gemäß F i g. 1 zurückgezogen.
Damit ist das Werkstück allseitig frei und kann vom Maschinentisch leicht nach oben
abgehoben werden.
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An Stelle des Druckmittelzylinders 10 für flüssige oder gasförmige
Druckmedien können auch Balgen Verwendung finden, deren Druckstiel in einer Längsführung
beweglich ist. Auch können elektromechanische oder sonstige Hubmotoren als Verstellglied
Anwendung finden.