DE1752627A1

DE1752627A1 - Einspannvorrichtung fuer Werkstuecke

Info

Publication number: DE1752627A1
Application number: DE19681752627
Authority: DE
Inventors: Dooley Peter Chales Jun; Avery Ralph Lynn
Original assignee: Carborundum Co
Current assignee: Unifrax 1 LLC
Priority date: 1967-06-26
Filing date: 1968-06-25
Publication date: 1971-05-19
Also published as: US3495867A; NL6808934A; FR1571734A; GB1168746A; ES355382A1

Description

The Carborundum Company 24. Juni I968

I625 Buffalo Avenue

Niagara Falls, New York/ USA

Einspannvorrichtung für Werkstücke

Die Erfindung betrifft eine Einspannvorrichtung für Werkstücke, die eine an einem Tisch befestigte Klemmbacke und zwei gegenüber der Klemmbacke bewegliche und feststellbare Pinger aufweist.

Derartige Einspannvorrichtungen sind bekannt und dienen dazu, ein Werkstück während der Bearbeitung in einer Werkzeugmaschine festzuhalten. Bei der Bearbeitung des Werkstückes ist es sehr wichtig, daß das Werkstück von der Einspannvorrichtung in bezug auf die Werkzeugmaschine unverrückbar festgehalten wird, damit beispielsweise beim Bohren der Bohrer auf dem Werkstück nicht verläuft» Die meisten bekannten Einspannvorrichtungen.sind jeweils nur für ein einziges Werkstück mit einer bestimmten Form und einer bestimmten Größe geeignet. Z.B. sind einige Einspannvorrichtungen nur für Werkstücke mit rundem Querschnitt geeignet, während andere Einspannvorrichtungen nur für kantige Werkstücke geeignet sind und während schließlich wieder andere Einspannvorrichtungen nur für ein Werkstück einer ganz speziellen Form geeignet ist» Da also für verschiedene Werkstücke verschiedene Einspannvorrichtungen benötigt werden, geht während des Austauschens der Spannvorrichtungen für die Produktion eine nicht unbeaiitliche Zeit verloren»

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspannvorrichtung zu schaffen, die für Werkstücke unterschiedlicher Größe und Form verwendet werden kann. Außerdem soll es mit der Einspannvorrichtung möglich sein, das Werkstück unverrückbar festzuklemmen. Darüber hinaus soll die zu entwickelnde Einspannvorrichtung kompakt, einfach und stark sein und ein schnelles und wirksames Einspannen der Werkstücke ermöglichen.

P Die Erfindung geht von einer Einspannvorrichtung für Werkstücke aus, die eine an einem Tisch befestigte Klemmbacke und zwei gegenüber der Klemmbacke bewegliche und feststellbare Pinger aufweist. Die Erfindung besteht darin, daß die Pinger mit Abstand voneinander drehfest auf einer in einem Gehäuse gelagerten Welle sitzen, die eine Vorrichtung zum Verschwenken und Festklemmen besitzt.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daß die Vorrichtung zum Pestklemmen eine drehfest auf der Welle sitzende Trommel aufweist, um die ein Band geschlungen ist, das mit seinem ersten Ende an dem Gehäuse . der Einspannvorrichtung und mit seinem zweiten Ende an ^y einer Spanneinrichtung befestigt ist. Die Halteeigenschaften des um die Trommel geschlungenen Bandes können weiter durch einen zwischen der Trommel und dem Band liegenden Bremsbelag verbessect werden.

_: Die Spanneinrichtung kann nach einem Vorschlag der Erfindung einen zweiarmigen Hebel besitzen, dessen erstes Armende mit dem ersten Bandende verbunden ist und dessen zweites Armende mit einem Exzenter gekuppelt ist. Der Exzenter kann vorzugsweise auf einer Welle sitzen, an der ein Handhebel befestigt ist.

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Piir die Befestigung des zweiten Bandendes sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, daß dieses Bandende über ein federnd gelagertes Befestigungselement an dem Gehäuse befestigt ist. Eine derartige Befestigung ist insofern von Vorteil, als damit eine bestimmte Spannung für das Band eingestellt werden kann.

Dieser und weitere Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden im folgenden bei der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 eine Senneidmaschine, in die die erfindungsgemäße Einspannvorrichtung für Werkstücke eingebaut ist, in Vorderansicht,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in Seitenansicht,

Fig. 3 einen Teil der Einspannvorrichtung in zu den Figuren 1 und 2 vergrößertem Maßstab aus der Sicht der in Fig. 4 eingetragenen Pfeile >-]5*

Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 3 in Aufsicht, wobei der obere Deekel weggelassen ist und

Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 2 in Seitenansicht.

Eine in der Zeichnung dargestellte Schneidmaschine Io besitzt einen Tisch 12 mit einer Tragfläche für ein Werkstück. Der Tisch 12 wird von einem geeigneten Sockel 14 getragen. Auf dem Tisch 12 steht ein Ständer aufrecht, der eine Achse 18 besitzt, die in einem Lagerbock 2o drehbar gelagert ist. Ein Arm 22 ist mit einem Ende an der Achse 18 verschwenkbar gelagert und besitzt an seinem anderen Ende einen Handhebel 24. Das Armende mit dem Handhebel 24 trägt ferner das Schneidrad 28

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- 4 -einer Vibrationsschleifspindel.

Um das Schneidrad 28 ist auf dem Tisch 12 ein Schutzkasten aufgebaut, der den Schleifstaub auffängt. In einer Seitenwand des Schutzkastens 30 ist ein nach oben gebogener Schlitz 32 vorgesehen, durch den die Schleifspindel 26 geführt ist und längs den die Schleifspindel bei dem Auf- und Abschwenken des Armes 22 um die Achse bewegt wird. Der Schutzkasten besitzt ferner auf beiden, an dem Tisch 12 liegenden Seiten öffnungen 34, durch die das Werkstück 4 hindurchgeführt werden kann.

Auf den Arm 22 ist ein Elektromotor 36 gebaut, der eine Antriebswelle 38 besitzt, die starr mit einem Antriebsrad 4o gekuppelt ist. Ein endloser Treibriemen 42 ist über das Treibrad 4o und über ein weiteres Treibrad 44 gelegt, das zum Antrieb mit der Schleifspindel 26 verbunden ist.

Ein Teil der Einspannvorrichtung 50 ist von unten an dem Tisch 12 mittels Schrauben 52 befestigt.

Der Teil 5° der Einspannvorrichtung besitzt, wie die Figuren 3, 4 und 5 zeigen, ein Gehäuse 54. Das Gehäuse hat zwei Seitenwände 56, 57 und einen oberen Deckel 58. Durch Bohrungen 62 in den Seitenwänden 56, 57 sind Bolzen 60 geführt, die mit Gewindebohrungen 64 im Deckel 58 verschraubt sind. Um den Gegenstand leichter beschreiben zu können, ist der Deckel in Fig. 4 weggelassen. An der Unterseite ist das Gehäuse durch einen Bodendeckel 66 verschlossen. Die übrigen Teile des Gehäuses sind offen.

Eine Welle Jo verläuft durch das Gehäuse 54 und ragt an beiden Seitenwänden 56, 57 heraus. Die Welle 7o ist drehbar

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in Teflonbuchsen 72, 7J5 gelagert, die in den Seitenwänden 56, 57 angeordnet sind. An einem Ende der Welle Jo, das aus dem Gehäuse herausragt, sind zwei Finger 74, 76 mit Abstand voneinander befestigt. An dem anderen Ende der Welle 70 ist ein Handhebel 78 angebracht, mit dem"die Welle 7o und die daran befestigten Finger 74, 76 verschwenkt werden können, bis daß sie auf dem Werkstück W zur Anlage kommen. Ferner sitzt auf der Welle 70 drehfest eine zylindrische Trommel 80. Die Peripherie der Trommel 80 ist mit einem granulierten Reibungsmittel 81 für μ

einen noch später zu erläuternden Zweck belegt.

Ein Metallband 82, vorzugsweise ein Stahlband, ist um die Trommel 80 geschlungen und ist mit einem Ende an einem zweiarmigen Hebel 86 befestigt. Der zweiarmige Hebel 86 besitzt zwei Platten 88, 9o, die zwischen sich das Ende 84 des Metallbandes 82 einklemmen» Die beiden Platten werden durch vier Bolzen 82 zusammengehalten, die durch die Platte 9o gesteckt und. mit der Platte 88 verschraubt sind. Das der Bandeinspannung gegenüberliegende Ende der Platte 90 besitzt einen nach oben gerichteten Ansatz mit einer Aushöhlung 96, deren Zweck weiter unten näher

erklärt werden wird. A

Der Bodendeckel' 66 ist mit einer im Querschnitt dreieckförmigen Erhebung loo versehen, die mit ihrem Scheitel den doppelarmigen Hebel 86 von unten abstützt. Zwischen der Unterseite des doppelarmigen Hebels 86 und dem Scheitel der Erhebung loo liegt ein gebogenes Zwischenstück Io2« Der doppelarmige Hebel kann also um den Mittelpunkt des Zwischenstückes Io2 verschwenkt werden, das dabei als Hebeldrehpunkt dient.

Das andere Ende Io4 des Metallbandes 82 ist mittels einer Schraube I06 an einem Ende einer Winkelplatte I08 be·«

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festigt, die wiederum mit ihrem anderen Ende mittels einer Schraube Ho an dem oberen Deckel 58 angeschraubt 1st. Mit der Schraube I06 ist außerdem ein Anlagestück 112 für eine Feder an der Platte I08 befestigt. Das Anlagestück 112 ist mit einer öffnung 114 versehen, durch die ein Bolzen 116 gesteckt ist. Der Bolzen II6 ist in einem zweiten AnlagestUok 118 für die genannte Feder eingeschraubt. Das zweite AnlagestUok 118 ist starr an der Innenseite des oberen Deckels 58, z.B. durch Schweißen, befestigt. Die genannte Feder 12o ist um den Bolzen und zwischen den Anlagestücken 112, 118 angeordnet. Duron diese Einspannung des zweiten Endes des Eisenbanfes erhält man die gewünschte Spannung des Bandes. In dem oberen Deckel 58 ist ferner eine schräg angeordnete Öffnung 122 vorgesehen, über die ein Schlitz 124 in dem nach außen gerichteten Ende des Bolzens II6 zugänglich 1st, um die Spannung der Feder 12q und damit die Spannung des Eisenbandes 82 einstellen zu können.

Zum Verschwenken des zweiarmigen Hebel 86 um den Hebeldrehpunkt und damit zum Spannen des Eisenbandes 82 um die Trommel 80 ist ein an einer Welle 1)2 befestigter Exzenter vorgesehen. Die Welle 132 verläuft durch das Gehäuse 54 und ragt aus der Seltenwand 56 heraus. Die Welle 132 ist in Teflonbuchsen 131, 122 in den Seitenwänden 56, 57 drehbar gelagert. Eine Hülse 134 sitzt fest auf dem Exzenter I30. Ein zylindrischer, hohler Ring 136 sitzt fest auf der Hülse 134. Der Ring I36 besitzt einen Ansatz I38, der von der Peripherie des Ringes aus nach außen weist. Der Ansatz 138 liegt in der Aushöhlung 96 des versohwenkbaren Hebels 86, wobei das äußerste End« des Ansatzes in der tiefsten Stelle der Aushöhlung 96 liegt. Am Ende der Welle 136 1st ein

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- 7 -Handhebel l4o zur Verschwenkung der Welle Ij56 angebracht.

In dem oberen Deckel 58 sind mehrere Gewindebohrungen 1^2 vorgesehen, in die die durch den Tisch 12 gesteckten Schrauben 52 eingeschraubt sind. Ferner sind in dem Tisch 12 zwei mit Abstand voneinander angeordnete Langlöcher 144, 146 für die Finger 74, 76 vorgesehen. Die Finger 74, 76 sind abgesehen von der auf dem Tisch angeordneten Klemmbacke die einzigen Elemente der Einspannvorrichtung, die durch den Tisch 12 geführt sind oder auf dem Tisch 12 angeordnet sind. Zwischen den Langlöchern 144, 146 ist ein Schlitz 148 vorgesehen, durch den das Schneidrad 28 geführt werden kann. Das Gehäuse 54 ist unterhalb des Tisches 12 so angeordnet, daß die Finger 74, 76 in vertikalen Ebenen zu beiden Seiten der vertikalen Ebene des Schneidrades 28 liegen.

Eine länglich und im Querschnitt winklig ausgeführte Klemmbacke I50 besitzt einen vertikalen Anschlag J SS für das Werkstück und eine horizontal angeordnete Stthiene 154, die lösbar an dem Tisch 12 mittels Schrauben befestigt ist. Die Klemmbacke I50 besitzt einen Schlitz I56, durch den das Schneidrad 28 hindurchgeführt werden kann.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einspannvorrichtung beschrieben:

Ein Werkstück W irgend_einer Form oder Größe wird auf den Tisch 12 gegen den vertikalen Anschlag in Längsrichtung so gelegt, daß an der gewünschten Stelle das Werkstück geschnitten werden kann. Durch Hochschwenken des Handhebels 78 greifen die Finger 74, 76 das Werkstück W. In Fig. 3 sind zwei verschiedene Positionen der Finger mit den Bezugszeichen 74, 74^f dargestellt,

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um zu verdeutlichen, daß die erfindungsgemäße Einspannvorrichtung Werkstücke unterschiedlicher Größe erfassen kann. Wenn die Pinger 74 das Werkstück erfaßt haben, wird durch Verschwenken des Handhebels l4o nach unten die Welle 1J2 gedreht und mit ihr der daran befestigte Exzenter IJo. Dadurch führt der Ansatz Ij58 eine nach unten gerichtete, gebogene Bewegung aus und verschwenkt dabei, indem er in die Aushöhlung 96 des zweiarmigen Hebels 86 eingreift, diesen Hebel um den Hebeldrehpunkt, der durch den Mittelpunkt des Zwischenstückes Io2 ge-P bildet wird, entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß das

rechte Ende des zweiarmigen Hebels 86 nach oben bewegt wird. Dadurch wird das Band 82 um die Trommel 80 gespannt. Die Trommel 80 wird dabei Infolge der Reibung zwischen dem Band 82 und dem Bremsbelag auf der Trommel 80 leicht gedreht. Durch die Drehung der Welle ¹Jo werden die Finger 74, 76 weiter in die gestrichelt dargestellte Stellung 74" (Pig. 3) geschwenkt und klemmen das Werkstück gegen de"n vertikalen Anschlag der Klemmbacke 152. Die auf diese Weise aufgebrachte Klemmkraft hat sich in der Praxis mehr als ausreichend bewährt. An Hand einer zeichnerischen Darstellung wurde gefunden, daß das Kraft-. verhältnis mindestens 10 : 1 ist, d.h. jedes Kilo der " auf den Handhebel l4o ausgeübten Kraft bewirkt mindestens 10 Kilo Anpreßkraft, die auf das Werkstück ausgeübt wird. Wie bereits oben erwähnt, kann die Spannung des Bandes durch Einstellen der Spannung der Feder 12o an dem Bolzen II6 eingestellt werden. Der Bolzen 116 bestimmt den Einfluß der Kraft zwischen der Trommel 80 und dem Band 82, die erforderlich ist, den Handhebel l4o herunterzudrücken.

Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Einspannvorrichtung für Werkstücke bestehen Insbesondere darin*

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daß die Einspannvorrichtung das festzuklemmende Werkstück auf einfache Weise aber unverrückbar festklemmt. Durch eine einzige Bandspanneinrichtung kann ein sehr starker Druck auf das Werkstück ausgeübt werden, so daß dieses sicher und fest geklemmt ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der universellen Verwendbarkeit der Einspannvorrichtung für verschiedene Größen und Formen der Werkstücke. Die erfindungsgemäße Einspannvorrichtung kann neben dem Einbau in Schleifmaschinen auch in anderen Maschinen, wie z.B. Bohrmaschinen, Präsmaschinen u. dgl., eingebaut werden. Ferner ist es von Vorteil, daß bei der Einspannvorrichtung nur zwei, relativ dünne Finger durch den Werktisch während des Arbeitsvorganges ragen. Weitere störende Elemente sind auf dem Tisch nicht angeordnet. Auch wenn die Finger das Werkstück noch nicht erfaßt haben, sind diese Finger bei dem Aufsetzen des Werkstückes auf den Tisch nicht hinderlich.

Patentansprüche χ

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Claims

- Io Patentansprücheι

Einspannvorrichtung für Werkstücke, die eine an einem Tisch befestigte Klemmbacke und zwei gegenüber der Klemmbacke bewegliche und feststellbare Finger aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger (74,76) mit Abstand voneinander drehfest auf einer in einem Gehäuse (54) gelagerten Welle (7o) sitzen, die eine Vorrichtung (78) zum Verschwenken und eine Vorrichtung (8o,82,86,rjo-l4o) zum Festklemmen besitzt.
2. Einspanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Festklemmen eine drehfest auf der Welle (70) sitzende Trommel (80) aufweist, um die ein Band (82) geschlungen ist, das mit seinem ersten Ende (Io4) an dem Gehäuse (54) der Einspannvorrichtung und mit seinem zweiten Ende (84) an einer Spanneinrichtung (86,13o-l4o) befestigt ist.
3. Einspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwisohen der Trommel (80) und dem Band (82) ein Bremsbelag (81) liegt.
4. Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung einen zweiarmigen Hebel (90) besitzt, dessen erstes Armende mit dem ersten Bandende (84) verbunden ist und dessen zweites Armende mit einem Exzenter (IjJo) gekuppelt ist.
5. Einspannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (I30) auf einer Welle (132) sitzt, an der ein Handhebel (l4o) befestigt 1st.

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6. Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bandende (Io4) über ein federnd gelagertes Befestigungselemente (Io8) an dem Gehäuse (5^) befestigt ist.

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