DE2252714B2 - Werkstückaufspanntisch für Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkstückaufspanntisch für Werkzeugmaschinen, der eine waagerechte Aufspannfläche und eine dazu senkrechte Aufspannfläche aufweist, die mit über die ganze Tischfläche durchgehenden Nuten von T-förmigem Querschnitt versehen sind, und in dessen mindestens einer Aufspannfläche außerdem eine noch tiefer in den Spannfuttertisch hineinreichende, als Spalt ausgebildete durchgehende Nut vorgesehen ist, in der eine Klemmleiste gelagert und geführt ist, die in ihrer der Aufspannfläche zugewandten Seite ebenfalls eine in Längsrichtung durchgehende Nut mit T-förmigem Querschnitt aufweist und unier Einwirkung von mehr als einer senkrecht zur Auflagefläche wirkender Krafiübertragungsvorrichtungen steht, die in einem Abstund längs der Klemmleiste voneinander diese angreifen.

Bei einem bekannten Werkstückaufspanntisch dieser Gattung (DL-PS 51 520) ist vorgesehen, daß an der Klemmleiste beliebig viele Angriffspunkte für Kraftübertragungsvorrichtungen mit einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung angeordnet sind. Als Kraftübertragungsvorrichtungen dienen als Ritze! ausgebildete Spindelmuttern, die mit einer gemeinsamen Zahnstange im Eingriff stehen, in Verbindung mit Gewindespindeln, die oben an der Klemmleiste befestigt sind. Zwischen den Spindelmuttern und der die Aufspannfläche bildenden Platte ist jeweils ein Federelement in Form einer Tellerfeder vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkstückaufspanntisch der eingangs genannten Ga!- tung so zu verbessern, daß ein besonders rasches, sicheres und bequemes Festspannen von Werkstücken ermöglicht wird.

Mit der vorstehend geschilderten bereits bekannten Anordnung sind diese Ziele nur unvollkommen erreichbar. Die Spannelemente, bestehend aus Spanneisen und Spannbolzen, müssen dabei sehr genau voreingestellt werden. Wenn zwei Spannelemenie verwendet werden oder Unebenheiten am Werkstück vorhanden sind, ist erst recht eine sehr genaue Voreinstellung der Spanneisen erforderlich, weil die einzige Kompensationsmöglichkeit in der Tellerfeder liegt, die naturgemäß eine nur sehr geringe Abweichung kompensieren kann. Außerdem verringert sich, je mehr diese Kompensationsmöglichkeit in Anspruch genommen wird, die Spannkrail, da als Spannkraft nur die noch verbleibende Federkraft wirkt. Dies kann einen unter Umständen nicht ganz festen Sitz eines Werkstücks zur Folge haben.

Ein rasches, sicheres und bequemes Festspannen von Werkstücken wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, daß jeder Kraftübertragungsvorrichtung eine eigene Antriebsvorrichtung zugeordnet ist. Dadurch wird es möglich, die Spannelemente sehr schnell und auch ohne Nachteile ungenau anzubringen, da mit Hilfe der Klemmleiste und der Antriebsvorrichtungen schnellstens eine sichere Endeinstellung herbeigeführt werden kann. Unterschiedliche Einstellungen der Spannmuttern an den Spannbolzen oder Unebenheiten am Werkstück verursachen keinerlei Probleme. Sie werden automatisch kompensiert, auch wenn es sich um große Abweichungen handeln sollte. Dies ist vor allem bei der Einzelfertigung von großer praktischer Bedeutung, weil hier eine Einzeleinsteilung der Spannelemente für jedes neue Werkstück erfolgen muß. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich die Spannkraft der Kraitüberiragungsvorrichtungen individuell regeln läßt. Die Kombination der geschilderten Vorzüge — große Spannbewegung, automatische Kompensation auch bei erheblich ungleicher Einstellung der Spannelemente oder Unebenheiten des Werkstücks und einzelr regelbare Spannkräfte — bedeutet für Werkstückaufspanntische der eingangs genannten Gattung einer wichtigen Fortschritt.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteh darin, daß jeder Klemmleiste ein Paar Kraftüberira gungsvorichtungen zugeordnet sind, welche in einen Abstand längs der Klemmleiste voneinander an diese angreifen, und daß die Kraftübertragungsvorrichtungei /weeks Möglichkeit der Schiefstellung der Klemmlei sten in bezug auf die Längsrichtung der Nuten gelcnki; an den Klemmleisten angreifen. Diese durch die gelen kige. paarweise Anordnung der Kraftübertragungsvor richtungen in einem Abstund voneinander längs de Klemmleiste erreichte Schicfslcllungsmöglichkeit gc stattet die selbsttätige Kompensation einer ungleiche

Einstellung der Spannelemente, d.h. der Klemmvorrichtungen, mit denen die Klemmleiste zur Befestigung des Werkstücks auf dem Werkstückaufspanntisch zusammenwirkt.

Weiter kann es empfehlenswert sein, daß bei einem Werkstückaufspanntisch gemäß der Erfindung die zu seiner Oberfläche oder Seitenfläche hir, mündende Nut einen ersten verhängten Teil in nächster Nachbarschaft zur Tischaußenfläche aufweist und daß dieser Teil sich in zwei Stufen von der Tischaußenfläche nach innen ain erweitert und in die Seitenwandungen der Nut übergeht, welche senkrecht oder annähernd senkrecht zur Tischaußenfläche verlaufen. Dadurch läßt sich, wie noch näher zu erläutern sein wird, die vielseitige Brauchbarkeit des neuen Werkstückaufspanntisches noch weiter steigern.

Schließlich läßt sich dadurch, daß die Mündungskanten der Seitenwandungen der T-förrnigen Nut in der Klemmleiste abgeschrägt sind, so daß die T-förmige Nu! im Bereich ihrer Mündung nach außen eine Erwei- ao ter.ing aufweist, die leichte Sauberhaltung von Spänen verbessern.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnuniren beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

'"ig. 1 die Vorderansicht eines Ausführungsbeispie- aj I^ eines Werkstückaufspanntisches gemäß der Erfindeng,

I⁷ i g. 2 die Seitenansicht dazu und Γ i g. 3 eine Draufsicht;

I" i g. 4 zeigt einen Teil der Seitenansicht des gleichen \v orkstückaufspanntisches in vergrößertem Maßstab;

F i g. 5, 6 und 7 zeigen verschiedene Beispiele des FeMklemmens von Werkstücken.

Der Werkstückaufspanntisch 1 von F i g. 1 ist sowohl iiiif seiner oberen Außenseite als auch auf einer seiner senkrechten Außenseiten in üblicher Weise mit T-förmigen Nuten 2 versehen. Bei dem in dieser Figur dargestellten Ausführungsbeispiel sind in den beiden erv, ahnten Außenflächen des Tisches jeweils drei parallele T-förmige Nuten vorgesehen.

Von den T-förmigen Nuten in der Tischoberfläche hat die mittlere keinen Boden, sie steht \ielmehr nach linien hin mit einer Nut in Verbindung, die breiter als die T-förmige Nut ist und unterhalb dieser einen Hohl raum 3 mit einem Querschnit von der Form eines stehendcn Rechtecks bildet (s. Fig. 4). In den Hohlraum ist eine Klemmleiste 4 eingesetzt, in deren oberer Außenfläche eine T-förmige Nut 5 vorgesehen ist, die in Längsrichtung der Klemmleiste verläuft. Die Klemmleiste kann innerhalb des Hohlraumes 3 mit HiI-fe zweier Kraftübertragungsvorrichiungen 6 gehoben und gesenkt werden, die unterhalb der Klemmleiste in einem Abstand voneinander längs dieser angeordnet sind, auf die Klemmleiste einwirken können und durch eine oder mehrere Antriebsvorrichtungen 6;i bewegbar sind.

In die T-förmige Nut der Klemmleiste 4 sind in einem Absland voneinander zwei Vierkantbolzen 7 üblicher Art eingesetzt, deren Köpfe in die T-förmige Nut eingreifen und auf deren freien Enden Muttern aufgeschraubt sind. Die Spann- oder Vierkantbolzen 7 wirken auf Spannvorrichtungen, welche die Spannkraft auf ein oder mehrere Werkstücke 9 übertragen und diese in ihrer Lage sichern. Die Spannkraft wird in diesem Fall dadurch erhalten, daß die Klemmleiste: 4 mit Hilfe der Kraftübertragungsvorrichtungen 6 nach unten gezogen werden.
Die mittlere T-förmige Nut in einer der senkrechten

Außenflächen des Werkstückaufspanntisches ist in derselben Weise wie die mittlere Y-förmige Nut in der oberen Tischaußenfläche mit einem Hohlraum 3 versehen, innerhalb dessen eine Klemmleiste 4 angeordnet ist, auf welche Kraftübertragungsvorrichtungen 6 einwirken. F i g. 5 zeigt einen besonderen Vierkantbolzen 10, der in die T-förmige Nut der Klemmleiste eingesetzt und drehbar mit einer Klemmvorrichtung 11 verbunden ist, die ihrerseits mit Hilfe eines üblichen Vierkantbolzens 12, der in die oberste T-förmige Rille an der senkrechten Außenseite des Werkstückaufspanntisches eingesetzt ist, drehbar mit dem Werkstückaufspanntisch verbunden ist. Eine Stützleiste 13, oder auch gegebenenfalls zwei Stützleisten in einem Abstand voneinander, ist bzw. sind auf dem Werkstückaufspanntisch angeordnet und in waagerechter Lage mit Hilfe von Keilabschnitten 14 befestigt. Die Stützleisten sind mit Endanschlägen 15 versehen, die in Längsrichtung der Stützleisten einstellbar sind. Auf die Stützleisten ist ein Werkstück 9 gelegt, dessen eines Ende gegen den Anschlag 15 anliegt. Mit Hilfe der Kraftübertragungsvorrichtungen werden die Klemmleisen 4 und der besondere Bolzen 10 nach außen gedruckt, was zur Folge hat, daß die Klemmvorrichtung U, die um den Bolzen 12 schwenkbar ist, sich mit ihrem oberen Ende einwärts und gegen das Werkstück 9 bewegt, so daß dieses gegen die Anschläge 15 geklemmt wird.

Bei dieser Spannmethode ist es in vielen Fällen nicht erforderlich, ein Spannblech auf dem Werkstückaufspannlisch anzubringen. Die Spannflächen eines Spannblechs haben eine gegebene Breite, aber nach der Erfindung ist es möglich, eine oder zwei Klemmvorrichtungen 11 mit dem dazugehörigen Bolzen 10, 12 zu verwenden und die Klemmvorrichtungen in einem Beliebigen Abstand voneinander längs der Klemmleiste 4 anzuordnen. Außerdem kann eine Stützleiste 13 oder können zwei Stützleisten in beliebigem Abstand voneinander vorgesehen werden. Im letzteren Falle kann der Raum zwischen den Stützleisten zur Aufnahme von Teilen des Werkstücks 9 versehen werden, die nach unten vorstehen, falls seine Bodenfläche uneben ist. Auf diese Weise wird ein veränderbarer und vielseitig verwendbarer Werkstückaufspanntisch geschaffen, der in vielen Fällen einem Spannblech überlegen ist.

F i g. b zeigt wie ein Werkstück 9 — in grundsätzlich gleicher Weise wie in Verbindung mit F i g. 5 beschrieben — auf der Tischoberfläche eines Werkstückaufspanntisches durch Bewegen einer unterhalb derselben angeordneten Klemmleiste 4 festgeklemmt werden kann. Ebenso wie in Verbindung mit F i g. 5 beschrieben, kann die nach oben wirkende Kraft in eine nach unten wirkende Kraft zum Festklemmen des Werkstücks auf dem Tisch umgewandelt werden. Diese Anordnung macht es möglich, das Werkstück in bequemer Reichweite der Bedienungsperson fest auf dem Rand des Werkstückaufspanntisches festzuspannen.

Beispielsweise sind bei der Ausführung von Bohrarbeiten an langen Werkstücken die von der Bedienungsperson am weitesten entfernt gelegenen Löcher wegen der unbequemen Arbeitsstellung nur schwer zu treffen urd zu bohren. F i g. 7 zeigt eine Anordnung zum Anheben und Drehen des Werkstücks, so daß sämtliche Arbeitsgänge in der Nähe der vorderen Kante des Wetkstückaufspanntisches ausgeführt werden können. Ein Werkstück 9 ist in der angehobenen Stellung gezeigt, wobei es auf einem Drehteller 16 ruht, dessen unteres Schaftende 17 auf dem Boden der T-förmigen Nut der Klemmleiste 4 aufliegt, wenn die Klemmleiste

aufwärts bewegt wird. In dieser Stellung kann das Werkstück leicht gedreht werden. Wird das Werkstück dann durch Bewegen der Klemmleiste 4 nach unten in die Arbeitsstellung abgesenkt, so kann es z. B. auf zwei Stützleisten 18 aufgelegt werden, von denen sich je eine zu beiden Seiten des Drehtellers befindet. Große und schwere Werkstücke erfordern in der Regel kein Festklemmen, doch können gewünschtenfalls zwei Vierkantbolzen in die T-förmige Nut der Klemmleiste 4 eingesetzt werden, je eine zu beiden Seiten des Drehtellers, so daß diese Bolzen das Werkstück auf den Stützleisten befestigen, wenn die Klemmleiste gesenkt wird, und wobei selbsttätig ihr Angriff an dem Werkstück gelockert wird, wenn die Klemmleiste angehoben wird. Der Schaft oder die Welle des Drehtellers 17 wird zweckmäßig so ausgebildet und angeordnet, daß er seinen Kontakt mit dem Boden der T-förmigen Nut der Klemmleiste verliert, bevor deren Abwärtsbewegung beendet ist und die Vierkantbolzen in der T-Nut Druck auf das Werkstück übertragen, und daß sie nicht gegen ao den Boden der T-förmigen Nut erneut anliegt, bis die Klemmleiste sich um ein kurzes Stück aufwärts bewegt hat, so daß der Griff der Bolzen gelockert wird, bevor das Werkstück angehoben wird. Natürlich muß der untere Teil des Schaftes 17 sich genügend weit in Längs- as richtung der T-förmigen Nut erstrecken, um gegen ein Kippen in dieser Richtung Sicherheit zu bieten. In Querrichtung ist der Schaft durch die Wandungen der T-förmigen Nut in der Klemmleiste sowie durch die feste T-förmige Nut 2 in dem Werkstückaufspanntisch geführt.

Das Anheben des Werkstücks kann natürlich auch zu anderen Zwecken als zum Zwecke seiner Drehung vorgenommen werden. In diesem Fall kann der Drehteller 16 durch eine einfachere Vorrichtung mit einer Tragplatte ersetzt werden, die nicht gedreht werden kann. Ein solches Anheben kann z. B. erforderlich sein, um eine Kette oder Schlinge unter das Werkstück legen zu können, um es von dem Werkstückaufspanntisch zu entfernen, falls es direkt auf ihn aufgelegt worden ist.

Mittels der Kraftübertragungsvorrichtungen 6 sollte es möglich sein, die Klemmleiste 4 mit der erforderlichen Kraft sowohl in der Richtung der Werkstückaufspanntischfläche als auch in der Gegenrichtung zu bewegen. Die Kraft in beiden Richtungen sollte einstcllbar sein, um verschiedenen Erfordernissen des Festklemmens entsprechen zu können. Ein Prototyp eines Werkstückaufspanntisches gemäß der Erfindung wurde mit Steuervorrichtungen ausgerüstet, die eine stufenlose Einstellung von 0 bis 7500 kp gestattet, was hier nur als Beispiel erwähnt werden soll. Um die Klemmleiste 4 zu bewegen, können verschiedene Arten von Arbeitsvorrichtungen 6a und Kraftübertragungsvorrichtungen 6 benutzt werden. F i g. 1 zeigt eine hydraulische oder pneumatische Vorrichtung mit einer Kolbenstange. welche direkt auf die Klemmleiste wirkt. Es können auch andere Kraftquellen oder Arbeitsvorrichiungen benutzt werden sowie auch Kraftübertragungsvorrichtungen in Form von Gelenk- oder Hebelsystemen. Exzentervorrichtungen od. dgl. Die Kraftquellen können innerhalb des Werkstückaufspanntisches oder auch in einem Abstand von diesem angebracht werden. Mit den Kraftquellen verbundene Bedienungsvorrichtungen können an einer geeigneten Stelle an dem oder in der Nähe des Werkstückauf spanntisches angebracht werden und sie können gewünschtenfalls auch in einen tragbaren Kasten od. dgl. eingebaut werden.

Wie schon erwähnt, wird jede Klemmleiste 4 durch zwei Kraftübertragungsvorrichtungen 6 beeinflußt, die in einem Abstand voneinander längs der Klemmleiste angeordnet sind. Diese Vorrichtungen sollten unabhängig voneinander derart arbeiten, daß die Länge der Zug- oder Druekbewegung einer Vorrichtung sich unterscheiden kann von der Länge der gleichzeitigen Bewegung der anderen Vorrichtung, jedoch soll die Zugkraft bzw. der Druck auf die Klemmleiste 4 für beide Vorrichtungen der gleiche sein. In dieser Weise kann die Klemmleiste, welche frei in dem Hohlraum 3 läuft, eine Schräglage in dem Hohlraum aufnehmen, d. h. sie kann an dem einen Ende mehr als an dem anderen angehoben oder gesenkt werden, um Unterschiede der wirksamen Länge der in die T-förmigen Nuten eingreifenden Bolzen 7. 10 oder 12 zu kompensieren, welche durch verschiedene Stellungen der Muttern an zwei oder mehr zusammenwirkenden Bolzen verursacht sind. Dies ist ein wichtiger Vorteil, da es beim Aufspannen eines Werkstücks nur erforderlich ist, eine sehr rasche und annähernde Einstellung mit Hilfe der Muttern durchzuführen, worauf die Wirksamkeit der Klemmleiste 4 eine augenblickliche Endeinstellung und die gleiche Klemmkraft an allen Klemmpunkten herbeiführt.

Statt zweier Bolzen 7 für die T-förmigen Nuten wie bei F i g. 1 gezeigt kann auch nur ein Bolzen verwendet werden, wenn beispielsweise nur zwei der Werkstücke 9 in F i g. 1 festgespannt werden sollen oder wenn beispielsweise der Bolzen durch ein Loch in der Mitte des Werkstücks hindurchgeführt werden kann.

Bei den aus den Zeichnungen ersichtlichen Beispielen befindet sich eine einzige Klemmleiste 4 unterhalb der Werkstückaufspanntischoberfläche und eine weitere innerhalb der einen senkrechten Seitenwand des Tisches. Das ist für die meisten Fälle ausreichend. Die Zahl der Klemmleisten kann jedoch auch vergrößert werden, insbesondere wenn große Werkstückaufspanntische hergestellt werden. Die Zahl der festen T-förmigen Nuten 2 kann natürlich ebenfalls verändert werden.

Die Kombination einer festen T-förmigen Nut 2 und einer Verbindungsnut 3 in der gleichen Mittenlinie, wobei die letztere Nut mit einer Klemmleiste 4, die ebenfalls eine T-förmige Nut aufweist, ausgefüllt wird, vergrößert die Brauchbarkeit des Werkstückaufspanntisches, wenn die Arbeit beispielsweise in einer Haltevorrichtung ausgeführt wird. Die Haltevorrichtung wird dann in üblicher Weise mit Bolzen in der festen T-förmigen Nut 2 befestigt, während die Werkstücke in der Haltevorrichtung in der oben beschriebenen Weise mit Hilfe von Bolzen in der T-förmigen Nut da Klemmleiste 4 befestigt und gelockert werden. Du Spannvorrichtung kann so in vielen Fällen vereinfach werden, was bedeutet, daß Einspann- und Bohrfutte bzw. Haltevorrichtungen einfacher und billiger ausge bildet sein können.

Die T-förmige Nut in der Klemmleiste 4 soll vor zugsweise eine Abschrägung 19 (F i g. 4) an demjenige Ende aufweisen, das mit der Oberfläche der Klemmle ste in Verbindung steht, so daß die Öffnung der Ni sich zur Oberfläche der Leiste hin erweitert. Dies diet zur Führung von Spänen usw., die bei den Arbeitsvo gangen am Boden der T-förmigen Nut anfallen, von w aus sie leicht entfernt werden können, so daß sie nicl zwischen die Wände des Hohlraums 3 und die Klemr leiste geraten können.

Die Klemmleiste ist mit Bohrlöchern od. dgl. 20 F i g. 4) versehen, um die Kraftübertragungsvorrichtu gen für den Betrieb der Klemmleiste verbinden zu ko ncn.

Hierzu 3 Blatt Zeichnunaen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Werkstückaufspanntisch für Werkzeugmaschinen, der eine waagerechte Aufspannfläche und eine dazu senkrechte Aufspannfläche aufweist, die mit über die ganze Tischfläche durchgehenden Nuten von T-förmigem Querschnitt versehen sind, und in dessen mindestens einer Aufspanr.fläche außerdem eine noch tiefer in den Spannfuttertisch hineinreichende, als Spalt ausgebildete durchgehende Nut vorgesehen ist, in der eine Klemmleiste gelagert und geführt ist, die in ihrer der Aufspannfläche zugewandten Seite ebenfalls eine in Längsrichtung durchgehende Nut mit T-förmigem Querschnitt aufweist und unter Einwirkung von mehr als einer senkrecht zur Auflagefläche wirkender Kraftübertragungsvorrichtungen steht, die in einem Abstand längs der Klemmleiste voneinander an dieser angreifen, dadurch gekennzeichnet, daß je- »0 der Kraftübertragungsvorrichtung (6) eine eigene Antriebsvorrichtung (6a) zugeordnet ist.

2. Werkstückaufspannlisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Klemmleiste (4) ein Paar Kraftübertragungsvorrichtungen (6) zugeordnet sind, und daß die Kraftübertragungsvorrichiungen (6) zwecks Möglichkeit der Schiefstellung der Klemmleisten (4) in bezug auf die Längsrichtung der Nuten (3) gelenkig an den Klemmleisten (4) angreifen.

3. Werkstückaufspanntisch nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu seiner Oberfläche oder Seitenfläche hin mündende Nut (3) einen ersten verengten Teil in nächster Nachbarschaft zur Tischaußenfläche aufweist und daß dieser Teil (2) sich in zwei Stufen von der Tischaußenfläche nach innen hin erweitert und in die Seitenwandungen der Nut (3) übergeht, welche senkrecht oder annähernd senkrecht zur Tischaußenfläche verlaufen.

4. Werkstückaufspannlisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungskanten (19) der Seilenwandungen der T-förmigen Nut (5) in der Klemmleiste (4) abgeschrägt sind, so daß die T-förmige Nut (5) im Bereich ihrer Mündung nach außen eine Erweiterung aufweist.