DE1983368U - Werkzeugmaschine mit handbetaetigtem spanntisch. - Google Patents
Werkzeugmaschine mit handbetaetigtem spanntisch.Info
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Description
RA. 052 296-27. Ί-Öö *,,
■(/-/■ Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln
Anlage Aktenzeichen
zur Eingabe vom 2fj . JaHUaT I968 3Oh+ Name d. Anm, John BUWy ThOffiSOll
Werkzeugmaschine mit handbetätigten) Spanntisch.
Die vorliegende Erfindung schafft einen handbetätigten Spanntisch zur Verwendung in Werkzeugmaschinen, wie etwa Fräsmaschinen
und Bohrbänken. Die Oberfläche des Tisches zum Aufspannen des Werkstückes ist auf ihrem Unterbau derart montiert,
daß sie sich in einer Ebene in allen Richtungen bewegen kann;
ferner list sie mit einer Vorrichtung zum Abtasten einer Lehre
versehen, so daS das Werkstück auf der Tl3choberflache gegenüber
dem Schneidwerkzeug geführt oder lokalisiert werden kann.
Es sind befestigbare und abnehmbare Gewichte vorgesehen, die
angehoben und am Aufspanntisch für das Werkstück festgespannt
werden können, um diesen Tisch und das auf dem Tisch befestigte Werkstück asu stabilisieren. Es können andere Stabilisierungsmittel
vorgesehen sein, wie beispielsweise einstellbare StoB-.
. ~~ dämpfer, die durch eine Bewegung des Spanntisches auf dem Unterteil
betätigt werden. Weiterhin sind Mittel vorgesehen, uia
den Spanntisch beispielsweise beim Bohren bewegungslos festzuhalten. Die Spindel der Werkzeugmaschine weist vorzugsweise
eine zusätzliche Masse auf, die mit der Spindel mit hoher Geschwindigkeit
drehbar ist, wobei diese zusätzliche Masse auch eine Kreiselkraft erzeugt, um die Schwingungen und Stöße während
des SehneIdvorganges zu verringern.
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Die Erfindung besieht sich auf handbetätigte Spanntisch© zur
Verwendung bei Werkzeugmaschinen. Die bekannten Tische dieser Art wurden zum Festspannen des Werkstückes beim Bohren, Drehen«
Aufwelten und anderen Bearbeitungsvorgängen benutzt« bei denen
keine waagereachte Bewegung zwischen dem Werkstück und dem
Schneidwerkzeug während des BearbeitungsVorganges auftritt.
Durch die Verwendung einer das Werkzeug lokalisierenden Lehre
vermeldet man bei diesen Tischen die Kosten und den Zeitaufwand
für die Herstellung von Schablonenkästen, die sonst angewendet
werden, um das Schneidwerkzeug richtig zu« Werkstück anzuordnen* Sie beschleunigen auch die Lokalisierung des Werkstückes und vergrößern die Lebensdauer des Merkzeuges dadurch,
daS sie den Verschleiß an der Bohrbuchse vermeiden. Sie sind
äuflerst vorteilhaft fUr einen kleinen und mittleren Produktionsutafang,
bei denen das Anreißen von Hand unpraktisch und die Amortisationskosten der Küstenbefestigung für das einzelne Werkstück
zu hoch würden. Diese Spanntische können bei einer normalen»
billigen Bohrbank und anderen Maschinen verwendet werden und machen diese zu einer halbautomatischen Maschine.
Die vorliegende Erfindung soll alle die obigen Vorteile verwirklichen
und dem Spanntisch außerdem die zusätzliche, wichtige
Fähigkeit verleihen, auch eine Bearbeitung des Werkstückes
vornehmen zu können, während dieses sich bewegt. Auf diese
Weise wird eine herkömmliche, billige Maschine, wie beispielsweise
©ine Bohrbank, In eine vielseitige, zugleich zwei Zwecken
dienende Werkzeugmaschine verwandelt. Durch die Erfindung kann die Maschine sowohl als Bohrbank als auch als Fräsmaschine verwendet werden, wobei die Maschine während der Bearbeitung eines
Werkstückes sehr schnell voneiner Punktion auf die andere
stellt werden kann» Tatsächlich«acht man hierdurch aus einer
Maschine zwei Maschinen mit dein weiteren Vorteil« daß das
Nerkstttck zur Durchführung des zweiten Bearbeitungsvorganges
nicht neu eingespannt werden muß, wie es bei der Benutzung
zweier Maschinen, wie etwa einer Bohrbank und einer Fräsmaschine,
erforderlich wäre.
Um dies zu erreichen, verwendet man eine Lehre, die sowohl
Haltelöcher als auch FUhrungsflachen aufweist, mit denen ein
ausrückbarer Fühler zur Positionierung und FUhrung in Eingriff
bringbar ist. Für stationäre, d.h. bewegungslose Bearbeitung^-
vorgänge,wie etwa für das Bohren usw. soll die Masse des handbetätigten
Spanntisches so klein wie möglich sein, um die Kraft
möglichst gering zu halten, die erforderlich ist, um in jeder Stellung beim Beschleunigen und Verzögern des Tisches die Trägheitskraft©
zu überwinden; hierdurch vermeidet man, daß das Bedienungspersonal auch bei längerer Bedienung der Maschine
aietet ermüdet« Wegen dieses erfordern!sses einer geringen Masse
1st es unzweckmäßig, daß man den leichten Spanntisch frei
schwimmend in einer waagerechten Ebene anordnet und die Bearbeitung 4jA|^hführt# während eine waagerechte Relativbewegung
sswischen dem Schneidwerkzeug und dem Werkstück auftritt. Der Grund hierfür ist, daß der Tisch handbetätigt ist und das
Schneidwerkzeug starke Schwingungen und Stöße verursachen kann,
90 da3 manchmal das Werkstück und der Tisch derart in Bewegung
geraten, daß das Schneidwerkzeug bricht.
Die Erfindung sieht die Verwendung einer Lehre vor, die sowohl
Haltelöcher als auch gerade und gekrümmte Nuten oder Seitenkanten
aufweist* welche den Spanntisch führen, w©nn dieser sich frei
bewegen kann. In Kombination hiemit sieht «sie Erfindung dl®
Verwendung einer leicht befestigbaren und ablösbaren Masse vor,
die die Kasse des beweglichen Spanntisches erheblich vergrößert.
Die zusätzliche Trägheit dieser Masse bei Schneidvorgängen,
die während einer Bewegung des Spanntisches durchgeführt werden,
verhindert, daß durch die Wirkung des Schneidwerkzeuges das
Werkstück und der Spanntisch in starke Schwingung geraten, stoßende Bewegungen ausfuhren oder das Werkstück und der Tisch aus
der Bahn geworfen werden· Auf diese Weise kann man mit dem Spanntisch viele Konturen oder gerade Schnitt®, Muten oder
Schlitze herstellen, so daß der Spanntisch dank der Erfindung
sehr vielseitig 1st und aus einer billigen Bohrbank sowohl ein©
Fräsmaschine als auch eine Bohrmaschine für kleine und mittlere
Produktionsleistungen macht. Während der Bearbeitung bei ©ich
bewegenden Spanntisch bewegt dieser sich langsam und mit konstanter
Geschwindigkeit, so daS der Btdienungsmann nicht etwa
durch häufige Beschleunigung und Verzögerung einer schweren
Masse ermüdet wird. Dank der groSen Vielseitigkeit eier erfin«
dungsgemSSen Kombination kann man mit einer billigen Einrichtung
Teile herstellen, die sowohl gefräst als auch gebohrt werden
laUssen. Die beim Fräsen wichtige und beim Bohren unerwünschtes
Jtasse kann leicht und schnell entfernt werden, um das Vorhandensein
großer TrSgheitskrifte beim Einstellen d#a Tisches für
stationäre Büarbeitungsvorgänge zu veri.iöidea.
Weitere Aufgaben« Merkaale und Vorteil® ü^v Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung zweier Auafühmmgsbeispiele,
in der auf die beiliegenden Zeichnungen Besug: genommen wird.
Fig. 1 sseigt eine 3eitenansioht einer
und eines Spanntischea geniäö der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt eine Draufsicht au Fig, I.
Fig« 2 zeigt eine» senkrechten Querschnitt nach der Li
niejjj-]]! in Fig. 4 durch eine vorzugsweise
dete Spannvorrichtung.
Pig. 4 ist eine HM lohe Quersehnittadaratellung rechtwinklig
zur Bildebene der Fig. 3*
Pig. 5 steigt eine Drauf sieht auf ©iner andere Ausftihrungs»
form der Erfindung.
Sine Grundplatte 10 ist auf einem Tisch--11 einer Bohrbank oder
einer anderen Maschine befestigt» Die Grundplatte trügt'/zwei
parallele StSbe 12, 4uf denen vier geradlinig bewegte Lager 13
montiert sind, bai denen es sich vorxug^weisö Uta Aritifriktionalager
handelt; diese Lager tragen einen Schlitten 14, der wi@-
denut geradlinig bewegte leger 15 trSgt, welch© auf zwei para-.
.,Helen Stäben 16 geführt aind; dies© Stab® 16 sind gegeßüber den
Stäben 12 um 90° verdreht angeordnet* Die Sttb© 16 tragen, ©inen
Spanntiaeh 1?# der sich in einer Ifeene auf den obem.erwähnten
geradlinig bewegten Lagern mieder beliebigen Riehtuisg .-bewegen
kann, solange er nicht auf andere Welse festgehalten Dis
Grundplatte 10 trägt femer eine Lehre 18, die mit Bohrungen
und geicrUminten oder geraden FUhrunganuten oder Kante« versehen
T 41/6 - 5 -
sein kaim/mit denen ei» StöBel oder ein© ander© i?ühlvorrichtung
19 in Eingriff hringfear 1st, wenn diese mit einem Handgriff
20naeh unten geschoben wird. Dar Fühler 19 ist in einer
Büchse 22 gegenüber dem Spanntisch 17 senkrecht beweglich aber
waagerecht unbeweglich geführt, wobei die Büchsß 22 am Spanntisch
17 alt Streben 21 befestigt
■Λ
Es 3iad verhältnismäßig große Massen 23 vorgesehen, die mit
von Hand betätigbaren Spindeln 24 leicht am Spanntiseh be-·
festigt und von dieses» abgenommen werden können. Zur Btfestigung
der Masse heben die Spindeln 24 die Masken 23 genügend weit
von ihren Plattformen 25 ab und kleew&n sie am Ends de-3 Spann»
tisohes fest. Umgekehrt kann man mit den spindeln 24 die Massen
auf ihre Plattform 23 absenken« um den Spanntisch von &>m Massen
zu befreien und unbelastet zwischen den Ausnehmungen in der
Masse bewegen zu können. Zur Vereinfachung der Darstellung sind
handbetätigbare Spindeln dargestellt« man könnte statt ihrer jedoch
auch sohneil wirkende Klemmhebel anwenden. Die varhältnissjäöig
mühielose und senneile Befestigung und Ablösung dieser
Hassen ist wichtig» wenn häufig von stationären B@arb@itungsv&r~
gangen asu Be ar be itungs vorgängen übergegärten werden muß* bei denen das Werkstück sich bewegt*
Der Fühler 19 wird für stationäre Bearbeitung®vorginge oder zwn
Bohren mit den Haltelöchern 26 in der Lehre 18 zum Singriff g@~
bracht, während Mt 27 eine Kante der Lehre 18 b^aelehnet ist,
an der der Fühler 19 entlanggleitet, um den frei $ehwlmeMe&
oder frei beweglichen Spanntisch bei einem Bearb@itungsVorgang
zu führen, bei de» der Spanntisch sioh bewegt.
H/6 ■- ■■■"..■. - 6--
Dia Figuren 2 und 4 zeigen verschieden© Schnitte durch eine
Klemmvorrichtung, die eina einzige FroiGhklemr.e oder Ifebelkleiiune
aufweist, um den Spannt lach 17 gleichzeitig in beiden
Richtungen zu verriegeln, wenn die Spannvorrichtung durch Hiederdrtlcken
des Handgriffes 20 betätigt wird»
lin hülsenartiges Trägerglied J>o ist auf einer der Stangen
veraehiebllch angeordnet und mit einem senkrecht beweglichen
Spannkeil 21 versehen, der die Gestalt eines »it einer Mute versehenen
Zapfens hat und in einer im Tragglied ^O ausgebildeten
Ausnehmung frei beweglich 1st. Zwischen uem Spannkeil 21 und
der Stange 12 ist normalerweise ein Spiel vorhanden« wenn der
Keil y\ jedoch nach oben bewegt wird» kommt d@m&n Nute fest
in Eingriff mit der Seite der Stange 12, 30 daö eine Relativbewegung
zwischen den; Tragglied J3Ö und der Stange 12 umsSglieh
wird. Ba sind aueh Mittel vorgesehen, um das Tragglied 30 aii
der Stange 16 featzuapannen» so uaB eine Helatlvbeviegung gwiachen
dem Tragglied j50 und der Stange 16 verhindert wird; aaif diese
Welse wird der Spanntisch 17 gegenüber der "Grundplatte festgehalten.
Beim dargestellten Ausführur.gsb^ispiel weist das tragglied 20 einen Ständer $2 auf« dsr,; ein Klemmstück yj>
trägt, wobei normalerweise ©in sehr geringer Spielraum zwischen d®m Kleuira-
^•teok',>>
tmd'4er Stange 16 vorhanden 1st. Das Tragglied ,50 weist
ferner zwei Gabelariae ^4 auf* ssMischen denen ein Winkelhebel
sohvmkbar gelagert Ist· Bleaer Winkelhebei ^5 tr%t ein zweites,
verschleblich Ijb Winkelisebel ^5 gelagertes Klemmstück ^6» das
normalerweise leicht gegen die Stange I6 anliegt. Das Spannglied fUr die Stange 16 wird mit eineßi Slektroraagneten 37 be
tätigt, mit dem das äußere Ende eines Hebels JB nach unten g@~
zogen wird» wobei dieser Hebel 38 am lufl©ren Sudle, des Klenwstüekes
35 schwenkbar gelagert ist· &wsl Lenker 39 beiderseits
des Winfcelhebels 35 sind schwenkbar an diesera und außerdem am
Hebel 38 derart befestigt, daß ala eins Froschklemme oder ©in©η
Spannhebelraechaniamus bilden« 30 da8, wenn der Hebel 38 n.ich
unten gezogen wird« das Klemmstück 36 energisch gegen die Stan*
ge 16 getrieben wird, um das Tragglied 30 an der Stange 16 fest
ssuspannen.
Daa untere Ende 40 des Winkelhebels 35 ist mit einer
versehen» die um das obere JSnde des Spannkeiles 3I paSt, so daß
dieser dank seines verbreiterten Kopfes naeh oben gesogen wird,
wenn das Klemmstück 36 gegen die Stange 16 getrieben wird*
Die Stromzufuhr zum Elektromagneten 37 wird durch einen Schalter
41 gesteuert, der von einem Nocken 42 auf dem Inneren Ende einer
WnIiIe 43 betätigt wird«mit der der Handgriff 20 schwenkbar gelagert
ist. Der Schalter 4.1 und der. Elektromagnet 37 werden über
geeignete biegsame Leiter mit Strom gespeist und sind mit derartigen Leitenn verbünde»»
Wenn die Stromzufuhr zum Slektroffiagneten 37"unterbrochen-.wird-,
.—wird der Druck der Spannvorrichtung gegen die $täb© 12 und 16
beseitigt» so daß der Spanntisch 1? sieh wieder frei in seiner
waagerechten Ebene bewegen kann.
Sin Stoßdämpfer 44 1st auf dar Grundplatte 10 montiert, wobeisein
Kolben am Schlitten 14 befestigt ist;'der «itdere Stoßdämpfer ist am Schlitten 14 befestigt, während sein Kolben am Spann-
tieeh 17 befestigt ist.
Zur weiteren Dämpfung der bei 4er Bearbeitung auftretenden
3tö"ße und Schwingungen infolge seiner Masse* durch welche geradlinige
Trägheitskraft«, ftot&tionstrSgheitskräfte und Kreiselwirkungen
erzeugt werden« ist an der sich drehendien Spindel
der Werkzeugmaschine eine Scheibe 46 festgespannt.
I» Betrieb wird die Lehre 18 für das herzustellende Werkstück
gegen einen bekannten Bezugspunkt in der Grundplatte 10 angelegt und festgespannt. Das Werkstück wird dann gegen einetfbekannten
Bezugspunkt auf der Oberseite des Spanntisches 17 unter dem
Schneidwerkzeug 48 der Maschine festgespannt. W®xm der Bohrer
oder das Schneidwerkzeug durch das Werkstück hindurchdringt»
ordnet man gemöhnlioh unter dem Werkstück eine Schutzplatte an«
UiS die Oberseite des Äpanntischoa vor Beschädigungen zu bewähren· Venn die Masse gemäß der Darstellung im rechten Teil der
Fig. 1 vom Spanntisch abgelöst ist, ajiom der nur geringe Masse
aufweisende Spanntisch mit den Handgriffen 20 und 50 frei bewegt
werden« wobei der Handgriff SO oben bleibt, bis dar Fühler 9ö
genau über eine» der Seite löcher 26 liegt. Der Ilaandgriff 20
wird dann niedergedrückt« so d*6 das Werkstück festgehalten wird
.jund vorzugsweise gleichzeitig die F©stspannvorrichtungen gesiSS
den Figuren > und -4 Iw Schlitten 14 betätigt werden, wotfureh der
Spanntisch in der richtigen Stellung zuverlässig festgelegt ■.';■ wird. ;■■■■; : . \ .';■
Für geradlinige Bearbeitjungsvorgäiage sind gesoadejte Verriegelung^ vorrichtungen für beide Achsen vorgesehen; ©ine solche ver-1/6 - "■■-'."■ : .-■■.· : - ■■ ■■ -9 -■■■■-
riegelungsvorrichtung ist beispielsweisö der tn den Figuren
1 und 2 dargestellte Kleaunring 31. Nachdem die Bohrarbeiten
oder andere stationäre Bearbeitung^vorgänge been·*
dot sind» wird der Handgriff 20 angehoben» so daß die Pestspannvorrichtungen
sich lösen und der Fühler 19 außer Eingriff
mit dem Haltelooh 26 kommt. Dieser Vorgang wird für
je$e^ der Bohrungen im Werkstück wiederholt. Dann wird eine
der durchzuführenden Bearbeitung entsprechende Anzahl von Gewichten 2$ mit den Spindeln 24 am spanntisch 17 befestigt.
Der mit den Stangen 12 und 16 zusammenwirkende Festspannrochanismus
bleibt außer Eingriff. Der Bohrer 48 wird durch ein
geeignetes Fräswerkzeug ersetzt und die Maschine wird auf die
gewünschte Frag tiefe einreguliert. Der Bedienung äniann ergreift
den Handgriff 20 tait der linken und den Handgriff 50 mit der
rechten Hand und führt den eine grolle Masse aufweisenden Spanntisch
um die verschiedenen FUhrungskantsa 27 der Lehre 18, bis
das Werkstück fertig ist. Je nachder Anzahl der herzustellenden
Werkstücke und der Eigenart diesar Werkstück^ftann ©s wirtschaftlicher
sein« alle stationären Bearbeitungsvorgtnge.für sUsitlicha
Werkstücke nacheinander aussufUhren und die Werkstücke dann für
die bei bewegte© Spanntisch durchzuführenden Bearbeitung«^vorgSnge
erneut einzuspannen· Dies hängt davon ab, wieviel 2SeIt und
-Energie erforderlich ist* um die Werkstück© neuerlieh einzuspannen«
und zwar ini Vergleich zu der Zeit und inergle« die er»
forderlich ist, uai die Masse ES zu befestigen und wieder abzusetzen
und das Werkzeug auszuwechseln.
Flg. 2 jseigfc eine Oesamtiaasse, die aus vier Gewichten 23 von
Jeweils etwa 22,3 kg besteht; solche Gewichte sind von einem
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Siann leicht zu handhaben; die zusätzliche Oesaintiaassa baträgt
dann etwa 90 kg. Bei manchen, leichten, fcai bewegtem
Spanntisch durchgeführten Bearbeitungavorgängen fet 33 nicht
erforderlich, daß alia vier Gewichte am Spanntisch befestigt
werden«
besohrläbenon Auaführungsbüiopiöle dar Er-f indang
selbst verständlich nur zur Erläuterung und nicht zur Aljgrensung
des ^rfindungsgedankena dienen.
-ftttgntanaprüche
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Claims (9)
1. Werkzeugmaschine fait handbetätigtem Spanntisch
zur Bearbeitung eines Werkstückes während dieses stillsteht
oder bewegt wird, mit einem Sockel, auf dem der Spanntisch in
einer Ebene in allen Richtungen bewegbar ist» und mit einer auf dem Sockel befestigteren Lehre zum Führen des Spann*
tlaches mittels eines mit der Lehre in Eingriff bringbaren
Fühlers, dadurch gekennzeichnet, daß die Lehre (13) sowohl
Haltelöcher (26) al3 auch Führungskanten und/oder Führungsnuten
(27) für den Fühler (19) aufweist und daß mindestens ein
ata Spanntisch (17) befestigbares und von diesem abnehmbares
Gewicht (2>) erheblicher Hasse vorgesehen ist, um für bei bewegtem
Spanntisch ausgeführte Bearbeitungsvorgänge ata Spann«
tisch befestigt zu werden.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einzelgewichte (23) vorgesehen sind, um
die Jeweils kleinst mögliche Masse am Spanntisch (17) befestigen
zu können und den zur Befestigung der Masse am Spanntisch
erforderlichen Kraftaufwand klein zu halten*
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dal Einrichtungen (ßb) vorgesehen sind, um das oder
die Gewichte (23) zugltiich anzuheben und a® Spanntisch (17)
festxuspannen*
H/6 ■--..■.■■■■' ν- « 1 - ■
4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet
durch Festapannvorrichtungen ■ (31 >JT#,?9» 51) zum
Festlegen des Spanntisches (17) g®$®n einen Längs- und/oder
Querbewegung.
5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß Einrichtungen (41,42,42) vorgesehen sind« um
die Festspannvorrichtungen (31, .37,39) zugleich «it den Einrichtungen
(20) zu betätigen, die den Fühler (19) mit der
Lehre (18) zum Eingriff bringen·
6« Werkzeugmaschine nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Werkzeugspindel
tür a&a Werkzeug (48) eine Masse (46) befestigt ist, die zur
Dämpfung der Schwingungen und StöSe der Werkzeugmaschine und
dee Spanntische3 linear« und Hotationsträgheifcskräfte erzeugt.
7. Werkzeugiaasohin® nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet«
dafl die Nasse (46) um die Spindel drehsymmetrisch
1st* um zur weiteren DÄmpfung der Stöße und Schwingungen eine
Kreiselwirkung zu erzeugen.
8. Werkzeugmaschine nach einst« der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dall &m Spanntiach (17) Stoßdämpfer (44) befestigt sind.
9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daS die StoSdifeipfer (44) zur Veränderung ihres Widerstandes gegen Bewegungen einstellbar sind.
41/6 - 2 -
"10· ■ Werkzeugmaschine nach >1ϊϊ@ιβ der
Ansprüche, dadurch gekennaeichriet, daB der Spanntisch (17)
mit Handgriffen (50) verashen und der Fühler (19) a® Spa»ntiaoh
(17) geführt Ist, währeM die Lehre (18) auf der Grundplatte
(10) befestigt 1st*
T kX/6 ' - >
-
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