DE1983368U

DE1983368U - Werkzeugmaschine mit handbetaetigtem spanntisch.

Info

Publication number: DE1983368U
Application number: DET23656U
Authority: DE
Inventors: John Burry Thomson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-03-27
Filing date: 1968-01-27
Publication date: 1968-04-11
Also published as: NL6800980A; BE707697A; US3463049A; GB1161450A; FR1547927A; CH511671A

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.

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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 41/6 - 10 -

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

RA- O 52 -29 "B * 27.1.- B& Zj4i- A η a ρ r ü c h β

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*

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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.

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"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*

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