DE2206479A1

DE2206479A1 - Vorrichtung zum Einspannen und Abgeben eines Werkstücks

Info

Publication number: DE2206479A1
Application number: DE19722206479
Authority: DE
Inventors: John Luther Knoxville Tenn. Parris (V.StA.)
Original assignee: Carborundum Co
Current assignee: Unifrax 1 LLC
Priority date: 1971-02-12
Filing date: 1972-02-11
Publication date: 1972-08-17
Also published as: AU3896672A; US3712605A; FR2125424A1; IT948545B; CA953110A

Description

PATENTANWÄLTE DipUng. WERNfR COHAUSZ · Dipl.-Ing. WILHELM FLORACK . Dipl.-Ing.

4 Düsseldorf, Schumannstraße 97

The Carborundum Company

1625 Buffalo Avenue

Niagara Falls, New York, USA 10. Februar 1972

Vorrichtung zum Einspannen und Abgaeben eines Werkstücks

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspannen und Abgeben eines Werkstücks.

In Vorrichtungen zum Handhaben von Werkstücken wie schweren Knüppeln bzw. Blöcken wird der Block normalerweise auf einem langgestreckten Tisch oder Sahnen abgestützt. Sie allgemeine Übung ist die, den Tisch mit getrennten Mechanismen zum Abgeben und Einspannen eines Werkstücke vorzusehen, die getrennt betätigt werden.

Obgleich bekannte Einrichtungen die Zwecke erfüllt haben, für die sie ausgelegt worden sind, können sie nicht als voll zufriedenstellend angesehen werden, und zwar wegen ihrer komplizierten Konstruktion und Bedienung. Femer sind sie häufig klobig, derart, daß sie nicht direkt auf dem Tisch aufgesetzt werden können, oder sie stören andere Bearbeitungs- und Handhabungsarbeiten an einem Block.

Bekannte Einrichtungen zum Einspannen und Abgeben von Knüppeln bzw. Blöcken sind in beiden Funktionen des Einspannens und des Abgebens eines Werkstücks von einem Tisch oder einem Rahmen mit einer einzigen Bewegung eines am Werkstück angreifenden Teils nicht zufriedenstellend geblieben.

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Einspannen und Abgeben eines+ Werkstücks vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch am Werkstück an-

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greifende Mittel, die am Rahmen zur Drehung um eine festliegende Aohse gelagert sind, und Mittel zum Drehen der am Werkstück angreifenden Mittel um die festliegende Achse, wobei die am Werkstück angreifenden Mittel eine Schrägfläche haben, die im Abstand von der Achse liegt, ferner ein Widerlager an der oberen Partie der Schrägfläche zum Drücken des Werkstücks seitlich über die Vorrichtung mit dem Drehen der am Werkstück angreifenden Mittel.

Sei einer bereits vorgeschlagenen Blockhandhabungsvorrichtung sind eine Anzahl von Wendespulen vorgesehen, die in Längsrichtung des R-, hm en s angeordnet sind. Jede Spule ist zur Drehung um eine Achse quer zum Rahmen gelagert. Mit dem gemeinsamen Drehen der Spulen wird der Block um seine Längsachse herum gedreht. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Einspannen und Abgeben des Blocks besteht aus einem am Werkstück angreifenden !Teil, das sich zwischen den Spulen befindet. Eine Betätigung des am werkstück angreifenden Teils spannt den Block gegen einen Flansch an einem Ende der Spule oder führt den Block vom Tisch ab.

Das bevorzugte Ausführungebeispiel der Erfindung sieht eine verbesserte Vorrichtung zum Einspannen und Abführen von Werkstücken vor, die kompakt, robust, stabil und einfach in ihrer Arbeitsweise ist. Der Block bzw. das Werkstück wird mit der einfachen Bewegung eines oder mehrerer am Werkstück angreifender !Teile eingespannt oder abgeführt.

Die Erfindung ist im nachfolgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Blockhandhabungsvorrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung,

Fig. 3 ein Schaubild der Vorrichtung zum Abführen und Einspannen und Fig. 4 eine Teilansicht von vorn, die die Blοckhandhabungsvorrichtung zeigt.

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Gemäß Fig. 1 ist eine Blockhandhabungsvorrichtung 11 zur Bewegung durch Räder 13 abgestützt. Dadurch kann eine Positionierung des Blocke bzw. Werkstücks 15 an verschiedenen Stellen für die verschiedensten Arbeitsgänge wie Beschicken, Schleifen, Kontrollieren und Herausnahme erfolgen. Man kann dabei eine normale Beschickungsvorrichtung verwenden, so daß ein Block in Längsrichtung auf die Torrichtung 11 fällt. Es sind viele Anordnungen von Schleifmaschinen mit Block- und Knüppelhandhabungsvorrichtungen bekannt, so daß eine weitere Erläuterung eines SchleifVorgangs nicht erforderlich ist. Ein Förderer bzw. eine Plattform an der Block- bzw. Knüppelhandhabungsvorrichtung 11 kann verwendet werden, um einen abgeführten Block aufzunehmen.

Obgleich der Darstellung entsprechend die Blockhandhabunegsvorrichtung 11 eine Anzahl von Rädern 13 hat, die am unteren Teil eines Rahmens 19 gelagert sind, versteht es sich, daß der Rahmen 19 eine geeignete Abstützung sein kann, die direkt auf dem Boden aufliegen kann.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind eine Anzahl von Vendespulen 21 in Längsrichtung im Abstand über dem Rahmen 19 angeordnet. Jede Spule 21 ist zur Drehung um eine Achse quer zum Rahmen 19 gelagert. Eine der Achsen 23 ist fest mit jeder der Spulen 21 verbunden. Die Achsen 23 sind zur Drehung auf zwei aufrechtstehenden Säulen 25 gelagert, die zu beiden Seiten des Rahmens 19 sitzen.

Die Spulen 21 sind mit einer Einrichtung zum gemeinsamen Drehen der Spulen versehen, so daß sie ein Werkstück bzw. einen Block 15 drehen können. Gemäß Fig. 2 ist jede Spule aamit einer der Achsen 23 versehen, die sich durch eine Öffnung 27 in den aufrechtstehenden Säulen 25 auf einer Seite des Rahmens 19 erstreckt. Außerhalb der Säulen 25 sitzen zwei Zahnräder bzw· Antriebsräder 29 fest auf den Achsen 23. Die Zahnräder sind durch eine Anzahl endloser Riemen bzw. Ketten 31 miteinander verbunden, von denen eine mit einem Antriebsmotor 33 verbunden ist.

Die Einzelheiten der Bliockwendevorrichtung und die Form der peri-

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pheren Flächen der Spulen sind im einzelnen bereits vorgeschlagen worden.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Einspannen und Abführen weist eine Anzahl am Werkstück angreifender Teile 35, 37 und 39 auf, die längs des Rahmens angeordnet sind, um das Werkstück bzw. den Block 15 quer über den Rahmen 19 zu drücken. Jedes am Werkstück angreifende Teil 35» 37 und 39 ist zur Drehung um eine festliegende Achse gelagert. Obgleich eine Anzahl am Werkstück angreifender Teile 35» und 39 eingesetzt werden, derart, daß der Block I5 effektiv an Partien über seine ganze Länge hinweg ergriffen wird, ist der Aufbau der Teile 37 und 39, ihre Arbeitsweise und deren zugehörige Teile gleich. Deshalb dürfte eine Beschreibung eines Teils 37 und seiner zugehörigen Teile ausreichen.

Das am Werkstück angreifende Teil 37 ist starr mit einer vertikalen Welle 41 zur Drehung um die festliegende Achse verbunden. Die Welle 41, die im wesentlichen im rechten Winkel zur Oberseite 43 steht, ist vertikal ausgerichtet und zur Drehung in Lagern gelagert, die auf der Oberseite 43 des Rahmens 19 sitzen. Die Welle 41 ist vorzugsweise etwa in der Mitte der Breite des Rahmens 19 angeordnet, so daß das am Werkstück angreifende Teil 37 einen Wenderadius von einer Seite zur anderen Seite des Rahmens 19 beschreibt. In dieser Position ist das am Werkstück angreifende Teil 37 innerhalb dear Umgrenzung des Rahmens 19 angeordnet. Die Welle 4I erstreckt sich unter die Oberseite des Rahmens 19 und ist mit einem Kurbelteil 45 verbunden.

Die Wendebewegung des am Werkstück angreifenden Teils 37 wird durch einen Hydraulikantrieb 47 erreicht, der gelenkig mit einem Ende des Kurbelteils 45 und am anderen Ende mit dem Rahmen 19 unter der Oberseite 43 verbunden ist. Der Antrieb 47 hat die Form eines Zylinders 51mit einer Kolbenstange 49» die an einem Ende mit einem der vorstehend erwähnten Gelenkpunkte verbunden ist, während der Zylinder 51 mit dem anderen der vorstehend erwähnten Gelenkpunkte verbunden ist.

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Der Antrieb 47 kann ausgefahren oder zurückgezogen werden, um die Drehbewegungen der am Werkstück angreifenden Teile 35, 37 und 39 zu bewirken.

Die Gelenkverbindung der Antriebsvorrichtung 47 mit dem Kurbelteil 45 erfolgt durc h Verbindung eines Sndes der Antriebsvorrichtung 47 zwischen zwei vertikal im Abstand angeordneten Armen 53 des Kurbelteils 45. Der Antrieb 47 ist durch einen Bolzen 55 zwischen den Armen 53 gesichert, der durch fluchtende löcher in den Armen und im Ende des Antriebs 47 geht, daeer zwischen den Armen 53 sitzt.

Das am Werkstück angreifende Teil 37 weist eine Schrägfläche 57 auf, die radial im Abstand zur Drehachse liegt, um am Werkstück 15 anzugreifen, während das am Werkstück angreifende Teil 37 in den Block 15 gedreht wird. Die Schrägfläche 15 steigt von einer unteren Partie in eine Lage nahe am Werkstück 15 oder der Mitte des Hahmens 19 in eine höhere Partie, die sich in der Uähe einer Seite des Hahmens 19 befindet. Mit dem Drehen des Teils 37 greift die untere Partie der Schrägfläche zunächst am Werkstück 15 an. Ein weiteres Drehen bewirkt ein Schieben des Werkstücks 15 nach oben und nach außen.

An der oberen Partie der Schrägfläche 57 steht ein Widerlager 59 von der SchrSglläche 57 nach außen vor, um am Werkstück 15 anzugreifen und es seitlich über den Rahmen 19 zu drücken. Das Widerlager 59 hat eine vertikale Fläche und ist in der Form einer Welle 61 vorgesehen, die zusammen mit der SchrägELäche 57 zum Drehen um eine vertikale Achse durch einen Punkt eingefaßt ist, der am unteren Ende des am Werkstück angreifenden Teils 37 liegt.

Gemäß Pig. 3 besteht das am Werkstück angreifende Teil 37 aus einem dreieckigen Grundteil 63 mit einer flachen Oberseite 65 und einer Unterseite. Die Seiten 69 und 7I erstrecken sich radial von der Partie des Grundteils 63 aus nach außen, die aan Der welle 541 gelagert ist, weie das vorstehend erwähnt worden ist. Eine Bogenwand 75, bei der es sich um eine solche handelt, die vorzugsweise im wesentlichen

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einen konstanten radialen Abstand von der Drehachse des„ Teils 37 hat_f erstreckt sich zwischen den radialen Seiten 69 und 71· Die Bogenwand 75 weist eine obere Schrägfläche 57 auf, die sich von der Verbindung zwischen der Wand 75 und der radialen Seite 689 nach oben zur Welle 61 erstreckt. Die Welle 61 erstreckt sich vertikal von der Verbindung zwischen der radialen Seite 71- und der Wand 75· Die Welle 61 steht über dem hohen Ende der Wand 75 vor, um eine vertikale Spannfläche für den Block 15 zu bilden.

Eine zweite Schrägwand 77 erstreckt sich von der Wand 61 längs der radialen Seite 71, um dem am Werkstück angreifenden Teil 37 zusätzliche Festigkeit zu verleiehen. Die Wand 77 ist von einer hohen Seite aus ahräggestellt, die an der Welle 61 entlangführt, bis zur Partie des Grundteils, die an der Welle 41 gelagert ist.

Das am Werkstück angreifende Teil 37 oder 39 kann in einem Stück gegossen sein oder durch eine Anzahl von Teilen gebildet sein, die verschweißt oder sonstwie miteinander starr verbunden sind.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das am Werkstück angreifende Teil 35 zum Einspannen und Abführen kleiisr Werkstücke oder Blöcke 15 eingerichtet, die sich beiispeilsweise nur über zwei Ifendespulen 21 erstrecken können. Ein langgestrecktem Grundteil 79 des am Werkstück angreifenden Teils 35 ist an einem Ende des Rahmens 19 gelagert, um eine Drehung um eine vertikale Achse in einer Art und Weise vorzunehmen, die der Lagerung der am Werkstück angreifenden TeileH 37 und 39 ähnlich ist. Das am Werkstück angreifende Teil 35 weist eine sich vertikal erstreckende Wand Θ1 auf, die eine sich waagrecht erstreckende Lagerplatte 83 hat, die zur Drehung um eine Welle 85 am anderen Ende des Grundteils 79 gelagert ist.

Die Wand 81 weist zwei vorstehende Teile 85 und 87 an beiden Enden auf. Jedes vorstehende Teil 85 und 97 hat eine Sohräglläche 89. Die Schrägflache 89 steht am unteren Ende derselben nach außen vor und verbindet sich mit der Wand 81 an einer oberen Partie, die im Abstand zur Ober-

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seite uer Wand 81 liegt, tun ein Widerlager 91 zu "bilden. Damit sind zwei Schrägflächen 89 und ein Widerlager 91 an der oberen Partie der Wand 81 auf ein Werkstück 15 zum Einspannen und zum Abführen gerichtet.

Gemäß der Darstellung stehen die Schrägflächen 57 und 89 vorzugsweise unter einem Winkel von etwa 45 » besonders wenn rechtwinklige oder quadratische Blöcke gedreht werden. Dieser Neigungswinkel führt zu einer Stützfläche für eine Unterseite des Blocks 15» wenn eine Ecke geschliffen wird.

Eine Anzahl von Führungsstücken 95 stehen von einer Seite des Rahmens 19 nach außen vor. Die Führungsstücke 93 haben obere Führungsflächen, die nach unten von einer Höhe schräggestellt sind, die der peripheren Fläche einer Spule 21 an dem Ende derselben entspricht. Diese Führungsstücke 93 dienen zum Führen des Blocks von der Blockhandhabungsvorrichtung 11 weg.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in den Zeichnungen dargestellt ist, ist die Vorrichtung 17 zum Einspannen und Abführen zum Zusammenarbeiten mit den Spulen 21 eingerichtet. Am einem Ende der Spulen 21 längs einer Seite des Rahmens 19 weisen die peripheren Flächen der Spulen 21 eine Anzahl von Flanschen 95 auf, die zum Bilden von Anschlägen nach außen vorstehen.

In einer Position wird ein recheckiger Block 15 auf einer waagrechten peripheren Fläche der Spule 21 abgestützt, so daß eine Flachseite des Blocks 15 einer Schleifmaschine zugerichtet ist. In einer anderen Position wird der Block 15 um'45° der ersten Position gegenüber durch Drehen der Spule um 180° gedreht, so daß eine Ecke des Blocks 15 auf eine Schleifmaschine zugerichtet ist. In jeder dieser Positionen fungieren die Flansche 95 als Anschläge am Block 15* Der Block wird zwischen den Flnaschen bzw. Anschlägen 95 und den Widerlagern 59 und 91 der am Werkstück angreifenden Teile 35» 337 und 39 eingespannt.

In Zwischenpositionen der Spulen, die in Fig. 4 dargestellt sind, un-

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terbindet der jeweilige Flansch die seitliche Bewegung des Blocks nicht. Bei Betätigung der Vorrichtung zum Einsapnnen und Abführen wird dabei der Block nach oben und von dem Rand der peripheren Fläche der Spule 21 geschoben. Obgleich zwei Einspannpositionen in den Zeichnungen dargestellt sind, liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Planschen der Spulen 21 sich radial nach außen von anderen Positionen erstrecken, um ein Einspannen des Blocks in verschiedenen Positionen zu ermöglichen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche Errichtung zum Einspannen und Abführen eines Werkstücks für ΐν.βη Rahmen, gekennzeichnet durch am Werkstück angreifende Mittel, die am Rahmen zur Drehung um eine festliegende Achse gelagert sind, und Mittel zum Drehen der am Werkstück angreifenden Mittel um die festliegende Achse, wobei die am Werkstück angreifenden Mittel eine Schrägfläche haben, die von der Achse entfernt liegt, ferner ein Widerlager an der äußeren Partie der Schrägfläche zum Drücken des Werkstücks seitlich über den Rahmen mit dem Drehen der am Werkstück angreifenden Mittel. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zum Anhalten des Werkstücks zum Ermöglichen eines Einsapannens desselben. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das am Werkstück angreifende Teil eine Welle und die Mittel zum Drehen eine Kurbel aufweisen, die mit der Velle verbunden ist, wobei eine Druckmittelvorrichtung mit der Kurbel verbunden ist. 4· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am Werkstück angreifenden Mittel ein Grundteil, eine Bogenwand mit einer schrägen Oberseite an einem Ende des Grundteils und eine Welle aufweisen, die mit dem anderen Ende des Grundteils verbunden ist, wobei diese am Rahmen zum Drehen um die festliegende Achse gelagert ist. 5· Vorrichtung nach Anspruch 4f dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager eine zweite Welle aufweist, die sich vom Grundteil nach oben längs des hohen Endes der Bogenwand erstreckt. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das am Werkstück angreifende Teil eine andere Wand aufweist, die an einem Ende mit der zweiten Welle verbunden istund sich über das Grundteil erstreckt. 26 014 Wa/1Pi - 2 - 7 209834/0878 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,'daß die am Werkstück angreifenden Mittel ein Grundteil, eine Welle, die mit einem Ende des Grundteils verbunden und am Rahmen zum Drehen um die festliegende Achse gelagert ist, eine zweite Welle, die am anderen Ende des Grundteils gelagert ist, und eine sich vertikal erstreckende Wand aufweisen, die an der zweiten Welle zum Drehen um eine zweite festliegende Achse gelagert ist, wobei die Wand zwei Vorspränge aufweiset, die Schrägflächen haben. 8. Vorrichtung zum Einspannen und Abführen eines Werkstücks vfür eine Werkstückhandhabungsvorrichtung mit einer Anzahl von Spulen zum Abstützen und Wenden eines Werkstücks seiner Länge nach, gekennzeichnet durch Mittel zur Abstützung der Spulen zum Drehen um im wesentlichen parallele und im Abstand angeordnete Achsen, wobei jede Spule eine profilierte periphere Fläche zum Drehen eines daran angreifenden Werkstücks um eine Achse im wesentlichere im rechten Winkel zur Drehachse der Spule aufweist, durch am Werkstück angreifende Mittel, die an den Mitteln zur Abstützung zur Drehung um eine festliegende Achse gelagert sind, und durch Mittel zum Drehen der am Werkstück angreifenden Mittel um die festliegende Achse, wobei die am Werkstück angreifenden Mittel eine Schrägfläche haben, die von der Achse im Abstand angeordnet ist, ferner ein Widerlager an einer äußeren partie zum Drücken des Werkstücks seitlich über den lähmen mit dem Drehen der am Werkstück angreifenden Mittel. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen eine Flanschpartie an einem Ende zum Einspannen des Werkstücks zwischen der Flanschpartie und dem Widerlager aufweisen. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das am Werkstück angreifende Teil eine mit dem Grundteil verbundene Welle aufweist. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Wenden eine Kurbel, die mit der Welle verbunden ist» und 209834/0878 eine Druckmittelvorrichtung aufweisen, die zwischen die Kurbel und die Mittel zum Abstützen zum Drehen der Kurbel geschlatet ist. 12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die am Werkstück angreifenden Mittel ein Grundteil, eine Bogenwand mit einer schrägen Oberseite an einem Ende des Grundteils und eine mit dem anderen Ende des Grundteils verbundene -Welle aufweisen, wobei die Welle an den Mittel zum Abstützen zur Drehung um die festliegende Achse gelagert eist. 15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager eine zweite Welle aufweist, die sich von dem Grundteil längs des hohen Endes der Bogenwand nach oben erstreckt. 14· Vorrichtung nach Anspruch I5» dadurch gekennzeichnet, daß die am Werkstück angreifenden Mittel eine andere Wand aufweisen, die an einem Ende mit der zweiten Welle verbunden ist und sich am Grundteil entlang erstreckt.

1.5· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die am Werkstück angreifenden Mittel ein Grundteil, eine mit einem Ende des Grundteils verbundene Welle, die an den Mitteln zum Abstützen zur Drehung um die festliegende Achse gelagert ist, und eine zweite Welle aufweisen, die am anderen Ende des Grundteils gelagert ist, wobei eine Wand an der zweiten Welle drehbar gelagert ist, die zwei Vorsprünge hat, welche mit Schrägflächen versehen sind.

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