DE202013003108U1

DE202013003108U1 - Werkstückpalette an Bohr-Fräs-Bearbeitungszentren

Info

Publication number: DE202013003108U1
Application number: DE201320003108
Authority: DE
Original assignee: Hohenstein Vorrichtungsbau und Spannsysteme GmbH
Current assignee: WVL Werkzeug und Vorrichtungsbau Lichtenstein GmbH
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2013-06-14
Anticipated expiration: 2023-03-29

Abstract

Werkstückpalette (1) an Bohr-Fräs-Bearbeitungszentren (2), auf denen eine energieeffiziente hydraulische Spannung von Werkstücken (5) direkt aufliegend oder mittels Spannvorrichtungen realisierbar ist, ohne dass es einer Zuleitung von Hydraulik-Drucköl von den Bohr-Fräs-Bearbeitungszentren ausgehend bedarf, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückpalette (1) wahlweise als • einteiliger, auf der Unterseite, zu den Auflage- und Führungsflächen (1.2) hin, offener oder als • zweiteiliger, aus einer oberen Spannplatte (1.3) und einer unteren Basisplatte (1.4), mindestens einen geschlossenen Hohlraum (1.5) umschließender Palettenkörper (1.1) ausgebildet ist, zwischen dessen Auflageschienen (1.6) oder zwischen dessen Positionier-Kegelbuchsen (1.7) ein autarker elektrohydraulischer Spanndruckerzeuger (3), mit eigenem Elektroantriebsmotor (3.3), mit Hydraulikpumpe (3.1) und Hydrauliktank (3.2) ausgestattet, eingehaust und fest angeordnet ist, dessen elektrische Versorgungsleitungen (3.6) und elektronische Signalleitungen über kontaktierende Netzanschlussmodule (4) mit dem Bohr-Fräs-Bearbeitungszentrum (2) leitungs- und informationsverbunden sind und dass die Kupplungsstellungen der kontaktierenden Netzanschlussmodule (4) • an der Unterseite des senkrecht gerichtet beweglichen Palettenkörpers (1.1) und an der Oberseite des Palettentisches (2.1) mittels der Positionier-Kegelbuchsen (1.7) des Palettenkörpers (1.1) und der Positionierkegel (2.2) des Palettentisches (2.1) positionsgenau durch Absenken des Palettenkörpers (1.1) kontakt- und steckverbunden und durch Anheben trenn- und lösbar sind, • an der Stirnseite eines waagerecht gerichtet beweglichen Palettenkörpers (1.1), als plane Anlage- und Verbindungsleiste (2.3) ausgebildet, mit einer am Palettentisch (2.1) oder an einer Spannvorrichtung fest angeordneten artgleichen Anlage- und Verbindungsleiste (2.3) kontakt- und steckverbunden oder trenn- und lösbar ist.

Description

Die Erfindung geht von dem im Oberbegriff des Schutzanspruches definierten Gegenstand aus.
Insbesondere an Bohr-Fräs-Bearbeitungszentren mit horizontaler Hauptspindel ist der Tisch der Werkzeugmaschine, auf dem Werkstücke direkt aufgespannt oder Spannvorrichtungen für Werkstücke positioniert und fixiert werden als eine linear- oder drehbewegliche Werkstückpalette, auf einem spezifischen Palettentisch oder auf einem Rundtisch angeordnet, ausgebildet. Neben einer breiten Anwendung von Werkstückpaletten mit in der Regel vier Kegelbuchsen an ihrer Unterseite, die maßgenau passend mit Kegeln auf der Oberseite des darunterliegenden Palettentisches positionierbar sind, sind geradlinig entlang von Führungsflächen bewegliche Werkstückpaletten, als Paletten für Werkzeugmaschinen bezeichnet, nach DIN 55201 Teil 1: 1985-09, DIN 55 201 Teil 2: 1987-12 sowie nach ISO 8526-1: 1990-08 und ISO 8526-2: 1990-08 genormt. Die Palettenkörper dieser genormten Werkstückpaletten sind quadratisch und rechteckig geformte Metallplatten, vorzugsweise aus hochwertiger Stahl- oder Grauguss bestehend. Deren obere plane Fläche ist, als Werkstück-Aufspannfläche bezeichnet, mit parallelen Nuten oder mit einem Gewindelochraster ausgestattet, um wie dargestellt, die Werkstücke mit Spannkomponenten in der Regel als Handspannung oder positionierte Spannvorrichtungen fixieren zu können. Werkstattüblich ist aber mittlerweile auch, die Werkstücke mittels Hydraulik-Drucköl auf den Werkstückpaletten direkt und mittels entsprechend ausgestatteter Spannvorrichtungen hydraulisch zu spannen.
Stand der Technik ist bei dieser Hydraulik-Spannung, dass in die Palettenkörper von Werkstückpaletten, wie beispielhaft in

• DE 4108 545 C2 , DE 4121 141 A1 und in DE 3733 708 C1 beschrieben, die Zuführleitungen für Hydraulik-Drucköl raumsparend in die Palettenkörper integriert sind, sowie, wie in
• DE 20 2012 001 539 U1 , DE-Offenlegungsschrift 1552701 und auch in DD 51520 A dargestellt, ergänzend zu den Zuführleitungen auch noch die Hydraulikzylinder raumsparend mit in die Palettenkörper aufgenommen sind.

Um unabhängig von der Hydraulik-Druckölbereitstellung aus dem Bohr-Fräs-Bearbeitungszentrum hydraulische Werkstückspannung realisieren zu können, wurde beispielhaft in

• DE 20 2012 001 539 U1 und in DE 29922 233 U1 vorgeschlagen, mittels einer Hydraulik-Schraubpumpe und einem Drehantrieb eine körperintern im Palettenkörper vorhandene Hydrauliköl-Menge zu kompromieren und so den Spanndruck auf Werkstücke mittels der Hydraulikzylinder zu erzeugen. Dabei sind für die Hydraulik-Schraubpumpe und für deren Drehantrieb eine manuelle oder eine mittels eines Elektro- oder Druckluftschraubers realisierte Bedienertätigkeit für die Spannung und die Lösung der Spannung erforderlich.

Nachteilig bei Anwendung der genannten Lösungen für die Ausbildung der Palettenkörper von Werkstückpaletten sind

• die Kostenaufwändigkeit der Integration von Zuführleitungen und von Hydraulikzylindern bei Herstellung und Wartung,
• die Anwendungsbeschränkung auf konstante Abstand- und Rastermaße zu Lasten einer universellen flexiblen Nutzung der gesamten Aufspannfläche durch hydraulische Spannbaugruppen oder hydraulische Werkstückspannvorrichtungen auf dem Palettenkörper und
• die manuelle Aufwändigkeit der Bedienung von autarken Hydraulik-Schraubpumpen und Drehantrieben.

Stand der Technik sind außerdem energieeffiziente autarke elektrohydraulische Spannvorrichtungen für Werkstücke, wie sie in

Nachteilig ist, dass jede der so von einer energetisch aufwändigen Hydrauliköl-Zufuhr durch das Bohr-Fräs-Bearbeitungzentrum unabhängigen Spannvorrichtung über eine eigene, aus Elektroantriebsmotor, Hydraulikpumpe und Hydrauliktank sowie Ventilen und kurzen Leitungen bestehende Funktionskomponente verfügen muss.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt deshalb die Problemstellung zu Grunde eine Werkstückpalette an Bohr-Fräs-Bearbeitungszentren so innovativ auszubilden, dass

• die Struktur integrierter Funktionskomponente vereinfacht,
• die Aufspannfläche flexibler und universeller nutzbar,
• die manuelle Bedienertätigkeit für Spannung und Entspannung reduziert und
• die Anwendungsbreite von autarken elektrohydraulischen Spanndruckerzeugern reduziert und damit ihr Einsatz konzentriert werden kann.

Diese Problemstellung wird durch den Schutzanspruch 1 gelöst.
Eine Werkstückpalette an und von Bohr-Fräs-Bearbeitungszentren ist als einteiliger, auf der Unterseite zu den Auflage- und Führungsflächen hin offener, Palettenkörper ausgebildet. Alternativ zu dieser Struktur ist die Werkstückpalette als zweiteiliger, aus einer oberen Spannplatte und einer unteren Basisplatte, beide mindestens einen geschlossenen Hohlraum umschließender Palettenkörper ausgebildet. Zwischen dessen Auflageschienen oder zwischen dessen Positionier-Kegelbuchsen ist ein autarker elektrohydraulischer Spanndruckerzeuger eingehaust und fest angeordnet. Dessen elektrische Versorgungsleitungen und elektronische Signalleitungen sind über kontaktierende Netzanschlussmodule mit dem jeweiligen Bohr-Fräs-Bearbeitungszentrum leitungs- und informationsverbunden.
Die Kupplungsstellungen der kontaktierenden Netzanschlussmodule sind sowohl an der Unterseite des senkrecht gerichtet beweglichen Palettenkörpers und an der Oberseite des darunter liegenden Palettentisches mittels der Positionierkegel des Palettentisches positionsgenau durch Absenken getrennt und gelöst.
Kupplungsstellungen der kontaktierenden Netzanschlussmodule sind aber auch an der Stirnseite eines waagerecht gerichtet beweglichen Palettenkörpers als plane Anlage- und Verbindungsleiste ausgebildet, die mit einer am Palettentisch oder an einer Spannvorrichtung festangeordneten artgleichen Anlage- und Verbindungsleiste kontakt- und steckverbunden oder trenn- und lösbar sind, angeordnet.
Eine Werkstückpalette in Sandwichbauweise ist als eine weitere Ausbildungsvariante im Schutzanspruch 2 dargestellt.
Die Erfindung ist vereinfacht in zwei Anwendungen beispielhaft vereinfacht dargestellt, die im folgenden Teil der Beschreibung sowie in den Figuren erläutert sind. Es zeigen
1 eine Werkstückpalette in der Ausbildung mit Anlage- und Führungsflächen, als Vorderansicht
2 eine Draufsicht nach 1, ohne Werdstückspannung
3 eine Werkstückpalette in der Ausbildung mit Positionierkegelbuchsen und -kegel, als Vorderansicht, ohne Werkstückspannung
Die Werkstückpalette 1 besteht im Wesentlichen aus einem Palettenkörper 1.1 der auf dem Palettentisch 2.1 des Bohr-Fräs-Bearbeitungszentrums 2 wiederholgenau positioniert ist. Der Palettenkörper 1.1 verfügt über einen Hohlraum 1.5, in dem mindestens ein autarker elektrohydraulischer Druckerzeuger 3 eingehaust und fest angeordnet ist.
Der in 1 und 3 dargestellte autarke elektrohydraulische Druckerzeuger 3 besteht im Wesentlichen aus dem Elektroantriebsmotor 3.3, der über Elektroleitungen 3.6 und über die als lösbare Kontaktstellen ausgebildeten Netzanschlussmodule 4 mit der Elektroversorgung des Bohr-Fräs-Bearbeitungszentrums 2 leitungsverbunden ist, aus der Hydraulik-Pumpe 3.1, aus dem Hydrauliktank 3.2 sowie über nicht dargestellte Regelventile, die mit den Hydraulik-Spannelementen 3.5 für die Werkstückspannung des Werkstückes 5 über die Hydraulik-Leitungen 3.4 funktionsverbunden sind. Nicht dargestellt ist auch eine Anordnung einer hydraulischen Spannvorrichtung auf der Auflage- und Spannfläche des Palettenkörpers 1.
In 1 ist der Palettenkörper 1.1 der Werkstückpalette 1 in zweiteiliger Sandwichbauweise ausgebildet. Der obere Teil des Palettenkörpers 1.1 ist die Spannplatte 3 in deren Hohlraum 1.5 ein autarker elektrohydraulischer Druckerzeuger 3 aufgenommen und fest angeordnet ist. Dessen Hydraulikpumpe 3.1. ist gemeinsam mit dem Hydrauliktank 3.2 sowie über nicht dargestellte Ventile mit den auf der Auflage- und Spannfläche des Palettenkörpers 1.1, um ein Werkstück herum, angeordnete Hydraulik-Spannelemente 3.5 über die Hydraulikleitungen 3.4 funktionsverbunden. Andererseits besteht zwischen dem Elektroantriebsmotor 3.3 und dem Elektroversorgungssystem des Bohr-Fräs-Bearbeitungszentrums 2 eine Verbindung über die elektrischen Versorgungsleitungen 3.6, welche über ein Netzanschlussmodul 4 geleitet sind. Das Netzanschlussmodul 4 ist an einer der Stirnseiten der Spannplatte 3 angeordnet und als eine plane Anlage- und Verbindungsleiste 2.3. ausgebildet.
In 2 sind die beiden artgleich ausgebildeten und dimensionierten Verbindungsteile 2.3 des Palettenkörpers 1.1 und des Bohr-Fräs-Bearbeitungszentrums 2, die miteinander kontaktierend das Netzanschlussmodul 4 bilden, dargestellt. Im kontaktierenden Zustand sind sie steck- und leitungsverbunden und im getrennten voneinander gelösten Zustand ist die Verbindungsstelle der Elektroversorgung und Signalübertragung außer Funktion gesetzt.
Die in 3 dargestellte Werkstückpalette 1 hat einen einstückigen Palettenkörper 1.1, der gleichzeitig Spann- und Basisplatte ist. Sie ist, senkrecht gerichtet beweglich, ausgebildet. In 3 ist die Werkstückpalette 1 in ihrer unteren positionierten Stellung dargestellt, wobei die an der Unterseite angeordneten vier Positionier-Kegelbuchsen 1.7 auf den vier Positionierkegeln 2.2 des Palettentisches 2.1 lage- und wiederholgenau aufsitzen. In dieser positionierten Stellung kontaktierten die beiden Anlage- und Verbindungsleisten 2.3 an der miteinander und bilden ein Netzanschlussmodul 4 für elektrische Versorgungsleitungen 3.6 und Signalleitungen. Das Aufsetzen, Positionieren sowie Fixieren von hydraulischen Spannvorrichtungen und das Spannen von Werkstücken auf der Werkstückpalette 1 mittels der Werkstück- und Vorrichtungspositionierelemente 5.1 ist ergänzend ebenfalls nicht in den 2 und 3 dargestellt.
Bezugszeichenliste

1: Werkstückpalette
1.1: Palettenkörper
1.2: Anlage- und Führungsflächen
1.3: Spannplatte
1.4: Basisplatte
1.5: Hohlraum
1.6: Auflageschienen
1.7: Positionier-Kegelbuchsen
2: Bohr-Fräs-Bearbeitungszentrum
2.1: Palettentisch
2.2: Positionierkegel
2.3: Anlage- und Verbindungleiste
3: autarker elektrohydraulischer Druckerzeuger
3.1: Hydraulikpumpe
3.2: Hydrauliktank
3.3: Elektroantriebsmotor
3.4: Hydraulik-Leitungen
3.5: Hydraulik-Spannelemente
3.6: Elektrische Versorgungsleitungen
4: Netzanschlussmodule
5: Werkstück
5.1: Werkstück- und Vorrichtungspositionierelemente

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4108545 C2 [0003]
DE 4121141 A1 [0003]
DE 3733708 C1 [0003]
DE 202012001539 U1 [0003, 0004]
DE 1552701 [0003]
DD 51520 A [0003]
DE 29922233 U1 [0004]
DE 102010013053 B3 [0006]
DE 202010001540 U1 [0006]
DE 102011117776 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 55201 Teil 1: 1985-09 [0002]
DIN 55 201 Teil 2: 1987-12 [0002]
ISO 8526-1: 1990-08 [0002]
ISO 8526-2: 1990-08 [0002]

Claims

Werkstückpalette (1) an Bohr-Fräs-Bearbeitungszentren (2), auf denen eine energieeffiziente hydraulische Spannung von Werkstücken (5) direkt aufliegend oder mittels Spannvorrichtungen realisierbar ist, ohne dass es einer Zuleitung von Hydraulik-Drucköl von den Bohr-Fräs-Bearbeitungszentren ausgehend bedarf, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückpalette (1) wahlweise als • einteiliger, auf der Unterseite, zu den Auflage- und Führungsflächen (1.2) hin, offener oder als • zweiteiliger, aus einer oberen Spannplatte (1.3) und einer unteren Basisplatte (1.4), mindestens einen geschlossenen Hohlraum (1.5) umschließender Palettenkörper (1.1) ausgebildet ist, zwischen dessen Auflageschienen (1.6) oder zwischen dessen Positionier-Kegelbuchsen (1.7) ein autarker elektrohydraulischer Spanndruckerzeuger (3), mit eigenem Elektroantriebsmotor (3.3), mit Hydraulikpumpe (3.1) und Hydrauliktank (3.2) ausgestattet, eingehaust und fest angeordnet ist, dessen elektrische Versorgungsleitungen (3.6) und elektronische Signalleitungen über kontaktierende Netzanschlussmodule (4) mit dem Bohr-Fräs-Bearbeitungszentrum (2) leitungs- und informationsverbunden sind und dass die Kupplungsstellungen der kontaktierenden Netzanschlussmodule (4) • an der Unterseite des senkrecht gerichtet beweglichen Palettenkörpers (1.1) und an der Oberseite des Palettentisches (2.1) mittels der Positionier-Kegelbuchsen (1.7) des Palettenkörpers (1.1) und der Positionierkegel (2.2) des Palettentisches (2.1) positionsgenau durch Absenken des Palettenkörpers (1.1) kontakt- und steckverbunden und durch Anheben trenn- und lösbar sind, • an der Stirnseite eines waagerecht gerichtet beweglichen Palettenkörpers (1.1), als plane Anlage- und Verbindungsleiste (2.3) ausgebildet, mit einer am Palettentisch (2.1) oder an einer Spannvorrichtung fest angeordneten artgleichen Anlage- und Verbindungsleiste (2.3) kontakt- und steckverbunden oder trenn- und lösbar ist.
Werkstückpalette an Bohr-Fräs-Bearbeitungszentren nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die zweiteilige Werkstückpalette (1) in Sandwichbauweise ausgebildet ist, in dem die obere Spannpalette (1.3) aus einem mit Mineralguss verfüllten dünnwandigen Stahlgussgehäuse besteht.