DE2857655C2 - Vorrichtung zum Aufspannen von Wirkstücken auf einem Werkzeugmaschinentisch - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken auf einem Werkzeugmaschinentisch, mit einem am Werkzeugmaschinentisch befestigbaren, plattenförmigen Werkstückträger mit Durchgangsbohrungen, in denen sich Einsätze befinden, die zur Ausführung einer Spannbewegung über eine Gewindeanordnung in axialer Richtung bewegbar sind, und die mit den zu spannenden Werkstücken lösbar verbindbar sind, wozu sie mit zur Aufspannfläche des Werkstückträgers hin ausmündenden Öffnungen versehen sind, in welche mit den Werkstücken fest verbindbare Spannbolzen oder dergleichen einführbar sind, die in den Einsätzen gegen axiales Herausziehen verriegelbar sind.

Eine derartige Vorrichtung beschreibt die DE-OS 21 04 466. Die Verspannung der Spannbolzen in axialer Richtung erfolgt dort über die Betätigung einer allen Spannbolzen gemeinsamen Zahnstange, die von einer Kolben-Zylinder-Einheit beaufschlagt wird. Bei der dadurch bewirkten Verschiebung der Zahnstange werden Gewindespindeln der Einsätze gedreht, die in

ίο eine Mutter eingeschraubt sind, wodurch die Verspannung erfolgt Nachteilig ist es hierbei aber, daß die einzelnen Einsätze mit ihren Spannbolzen, insbesondere nach einer gewissen Betriebszeit ein unterschiedliches Spiel haben können, so daß die Verspannung bei den einzelnen Spannbolzen nicht immer gleichförmig erfolgt Außerdem erfolgt die Verspannung notwendigerweise über die Kolben-Zylinder-Einheit die nicht immer ohne weiteres zur Verfügung steht Der apparative Aufwand zum Verspannen ist hierbei also relativ hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit der das axiale Verspannen der Spannbolzen oder dergleichen ohne eine äußere Kraftwelle und für jeden Spannbolzen oder dergleichen getrennt durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser «ufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet daß die Einsätze in den Durchgangsbohrungen frei drehbar angeordnet sind und daß sie zu ihrer axialen Spannbewegung über je eine angeformte Ringschulter mit einer diese hintergreifenden Ringschulter je eines mit einem Außengewinde versehenen, undrehbar aber axial beweglich angeordneten Spannrings verbunden sind, der in Gewindeverbindung mit einem ein Innengewinde aufweisenden Betätigungsring steht welcher in einem erweiterten Teil der Durchgangsbohrung axial unbeweglich jedoch drehbar gelagert ist wozu der Betätigungsring an seinem äußeren Umfang eine Reihe von radialen öffnungen aufweist, in die ein Handhebel einsteckbar ist, welcher durch eine jedem Einsatz zugeordnete, im Werkstückträger seitlich

angeordnete und von außen zugängliche Öffnung einführbar und betätigbar ist.

Durch Betätigung des Spannringes mit dem Handhe-

bei wird hierbei also zunächst der Einsatz axial verspannt und mit ihm der im Einsatz axial festgelegte Spannbolzen oder dergleichen, jeder Spannbolzen oder dergleichen wird also einzeln und von Hand in axialer Richtung verspannt so daß sich die Bedienungsperson beim Spannvorgang davon überzeugen kann, daß das Werkstück im Bereich des betreffenden Einsatzes richtig verspannt ist

Für eine ordnungsgemäße axiale Sicherung des Einsatzes im inneren Gewindering wird es bevorzugt, wenn ein Haltering in eine umlaufende Rille an der Wand des Werkstückträgers einsetzbar ist, an den sich der äußere Betätigungsring abstützt.

Für eine axiale Festlegung des in den inneren Gewindering eingesetzten Einsatzes vor der Montage des Halterings wird es bevorzugt, wenn in eine seitliche Bohrung des Einsatzes Kugeln eingesetzt sind, deren äußerste in eine Rille an der Innenwand des Spannringes eingreift und deren Lage in der Bohrung einstellbar ist. Die Einstellung der Lage erfolgt vorzugsweise über eine von außen betätigbare Schraube, an deren konischer Spitze die innerste der Kugeln anliegt.
Damit der innere Gewindering nicht drehbar, aber

dennoch axial um ein gewisses Maß verschiebbar am Werkstückträger befestigt ist, wird es bevorzugt, daß ein Stift von der Oberseite in ein Sackloch des Spannringes einsetzbar ist, dessen oberes Ende in ein Sackloch im Werkstückträger eingreift

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 perspektivisch eine Ausführungsform der neuartigen Vorrichtung,

Fig.2 in einer auseinandergezogenen Darstellung einen der Einsätze nach Fig. 1, mit zugehörigen Bauteilen,

F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 9-9 von F i g. 1 in der Grundstellung der Vorrichtung,

Fig.4 einen Schnitt entsprechend Fig.3 in der Arbeitsstellung der Vorrichtung,

Fig.5 perspektivisch eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig.2 in zusammengesetztem Zustand, von der Unterseite her gesehen.

Ein Spannring 78 umgibt einen Einsatz 32 mit einer äußeren Ringschulter 41. Ein Betätigungsring 78 umgibt den Spannring 78 und ist in einem erweiterten Teil 37 einer Gegenbohrung angeordnet

Der Spannring 78 hat eine Außenfläche 80, eine Innenfläche 81 und Stirnflächen 82 und 83. Eine Gegenbohrung 84 erstreckt sich nach innen und endet in einer Ringschulter 85. Der Einsatz 32 und der Spannring

78 sind gegeneinander in einer Bewegungsrichtung durch die Anlage einer Ringschulter 86 an der Ringschulter 85 verriegelt Ein Stift 86/1 ist in eine öffnung 87 des Spannringes 78 eingepaßt Ein vorstehender Teil des Stiftes 86 ist gleitend in einer Bohrung 88 eines Werkstückträgers 11 aufgenommen. Dadurch wird eine Drehung des Spannringes 78 relativ zum Werkstückträger 11 verhindert.

Der Betätigungsring 79 hat eine zylindrische Außenfläche 89, eine zylindrische Innenfläche 90 und Stirnflächen 91 und 92. Er ist drehbar in dem erweiterten Teil 37 gelagert Die Stirnfläche 91 liegt an einer Ringschulter 38 an. Ein Haltering 47 nimmt die Stirnfläche 92 auf und hält dadurch den Betätigungsring

79 in dem Teil 37.

Der Spannring 78 und der Betätigungsring 79 sind miteinander verschraubt, so daß eine Längsbewegung infolge einer Drehung des Betätigungsringes 79 längs einer Achse A dem Spannring 78 mitgeteilt wird.

Hierzu ist ein Außengewinde 95 am Spannring 78 vorgesehen, das in ein Innengewinde 96 am Betätigungsring 79 eingreift.

Mehrere radiale öffnungen 97 sind im Betätigungsring 79 vorgesehen. Ein Handhebel 98 mit einem Handgriff 1W» wird mit seinem Eingriffsende 99 zum Drehen des Betätigungsringes in eine der öffnungen 97 eingesteckt. Der Handhebel 98 reicht durch eine Öffnung 101/4 im Werkstückträger 11, die ausreichend breit ist, um wenigstens zwei öffnungen 97 freizulegen.

Eine ringförmige Ausnehmung 101 ist in der Gegenbohrung 84 des Spannringes 78 vorgesehen. Eine Bohrung 102 erstreckt sich radial nach innen von einem Abschnitt 40 des Einsatzes 32 aus. Sie fluchtet mit der Ausnehmung 101. Eine Gewindebohrung 103 erstreckt sich nach innen von einem Ende 43 des Einsatzes 32 und geht in die radiale Bohrung 102 über. Kugeln 104 sind in die Bohrung 102 eingesetzt Die Bewegung der Kugeln 104 in der Bohrung 10? ist durch einen Gewindestift 105 begrenzt, der in die Gewindebohrung 103 eingeschraubt ist. Wie sich insbesondere aus F i g. 4 ergibt, ist dort der Gewindestift 105 in die Gewindebohrung eingeschraubt und liegt an der innersten Kugel 104 an, wodurch eine äußere Kugel 104 in die Ausnehmung 101 gedruckt wird. Die äußere Kugel 104 befindet sich teilweise innerhalb der rillenförmigen Ausnehmung 101 und teilweise innerhalb der Bohrung 102. Die Ausnehmung 101 bildet eine Laufbahn für die äußere Kugel 104 beim Drehen des Einsatzes 32 relativ zum Spannring 78, Diese Anordnung verhindert eine axiale Bewegung des Einsatzes 32 relativ zum Spannring 78. Wird der

ίο Gewindestift 105 aus der Gewindebohrung zurückgeschraubt, so sind beide Kugeln 104 frei und können sich vollständig innerhalb der Bohrung 102 bewegen. Dadurch kann der Einsatz 32 vom Spannring 78 in einer Richtung hinweg von der Auflagefläche 12 der Platte 11 bewegt werden.

Eine Befestigungsschraube 75 hat ein Stiftteil 106 mit Enden 107, 108. Das erste Ende 107 des Stiftes 106 erstreckt sich über eine vordere Stirnfläche 42 des Einsatzes 32 hinaus. Das zweite Ende 108 des Stiftes 106 erstreckt sich über das zweite Ende 4?· des Einsatzes 32 hinaus. Der Stift ist innerhalb eines länglichen Befestigungsschlitzes 48, des Einsatzes 32 zwischen einer Ausgangsposition, in der er mit der Achse A fluchtet und verschiedenen Positionen verschiebbar, die einen Abstand von der Achse A haben. An der Spitze hat die Schraube 75 einen Gewindeabschnitt 109, der in einer Schulter 110 endet Mittig sind einander entgegengesetzt angeordnete und parallele Flachseiten 111 so ausgebildet daß ein üblicher Schraubenschlüssel

μ aufgesteckt werden kann, mit dem die Schraube 75 gedreht werden kann.

Eine Umfangsrille 112 mit einer radialen Schulter 113 ist am unteren Ende 108 ausgebildet. Ein Betätigungselement 114 mit gabelförmigen Fortsätzen 115 und 116 hat einen länglichen Schlitz 117, mit dem das Betätigungselement 114 in die Rille 112 eingesetzt werden kann. Ein Stab 119 erstreckt sich vom Betätigungselement 114 und endet in einem Handgriff 120. Das Betätigungselement 114 greift ebenfalls durch die öffnung 101 A.

Ό.-2 Stirnflächen des Werkstückträgers 11 sind mit 16, 17,18,19 bezeichnet Der Werkstückträger hat für jeden Einsatz 32 eine Durchgangsöffnung 34. Die T ■Profilmuttern 72 sind in entsprechend profilierten Führungsschlitzen 27 des Tisches 23 verschiebbar.

Die Funktionsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt: Zunächst wird der Werkstückträger 11 auf einen Werkzeugmaschinentisch 23 aufgelegt, wobei dessen Unterseite 13 auf der Oberseite 26 des Tisches 23

so aufliegt. Unter Verwendung von Profilmuttern 72 und Kopfschrauben 73 mit Köpfen 74, die in Aufnahmen 70, 71 des Werkstückträgers Il eingeschoben sind, wird die Vorrichtung am Tisch 23 befestigt. Die Grundfläche eines zu bearbeitenden Werkstückes 57 hat in die Fläche eingeschnittene Gev/indelöcher. Im allgemeinen sind zwei oder mehr solche Gewindelöcher für eine ausreichende Befestigung notwendig.

Der Gewindeabschnitt 109 der Schraube 75 wird dann mit Hilfe des Schraubenschlüssels 114—119 in eine der Gewindebohrungen des Werkstücks eingeschraubt und angezogen. Zu Erläuterungszwecken sei angenommen, daß jeder Einsatz 32 die in Fig. 3 dargestellte Ausgangsposition einnimmt. Die Stirnfläche 82 des Spannringes 78 liegt an der Ringschulter 38 des Teils 37

b5 an. Die Stirnfläche 42 des Einsatzes 32 fluchtet mit einer Anlagefläche 12 des Werkstückträgers 11. Beim Aufspannen des Werkstücks werden die Einsätze 32 so lange wie notwendig gedreht, um die Schlitze 48 zur

Flucht mit ihren Schrauben 75 zu bringen. Anschließend wird der Schlüssel 114-119 durch die öffnung 1OM gesteckt und greift in die Rille 112 der Schraube 75 ein. Dies wird wiederholt, bis jeder Stift angezogen ist.

Danach wird jeder Betätigungsring 79 mittels des Handhebels 98 gedreht, und zwar bis entweder keine weitere Bewegung des Betätigungsringes 79 bemerkt wird oder bis der Handhebel 98 an der Wand der öffnung 101 A anstößt. Im letzteren Fall wird der Handhebel 98 aus der betreffenden Öffnung 97 herausgezogen und in die folgende Öffnung eingesetzt, worauf die Bewegung wiederholt wird. Bei der Drehung des Betäiigungsringes 79 wird der Spannring 78 axial in Richtung hinweg von der Ringschulter 38 bewegt. Die Ringschulter 85 des Betätigungsringes 79 liegt an der Ringschulter 86 des Einsatzes 32 an und bewegt den Einsatz längs der Achse A in Richtung hinweg von der Auflagefläche 12 des Werkstückträgers 11. Die Schraube 75 bewegt sich hierbei ebenfalls iangs der Achse A in einer Richtung hinweg von der Auflagefläche 12, weil das Ende 43 des Einsatzes 32 am Schlüssel 114-119 anliegt. Der Schlüssel wiederum liegt an der radialen Schulter 113 an. Die axiale Bewegung des Stiftes 106 und des Einsatzes 32 entsprechend der Drehung des Betätigungsringes 79 bewirkt also, daß die Grundfläche des Werkstücks 57 fest gegen die Auflagefläche 12 gezogen wird.

F i g. 4 zeigt die Befestigung in der endgültigen Aufspannposition. Der Einsatz 32 wird also in einer Richtung weg von der Auflagefläche 12 bewegt, bis zwischen dem stirnseitigen Ende 43 und dem Fortsatz

in 115 Kontakt besteht. Die Kraft dieses Kontaktes muß ausreichen, um das Werkstück festzuspannen. Die Aufspannvorrichtung kann so konstruiert sein, daß die Bewegung des Einsatzes 32 längs der Achse A lediglich einige zehntel Millimeter beträgt.

Der Winkel, um den der Betätigungsring 79 zwischen der Grundstellung und der Arbeitsstellung gedreht werden muß, hängt im wesentlichen vom Steigungswinkel der Verzahnung zwischen den Ringen 78 und 79 ab. Beim Äusiüinüügsuciäpie! wirci bei einer Drehung des Betätigungsringes 79 um 45° der Einsatz 32 etwa 0,2 mm weit längs der Achse A bewegt.

Das Lösen des Werkstücks erfolgt entsprechend.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken auf einem Werkzeugmaschinentisch, mit einem am Werkzeugmaschinentisch befestigbaren, plattenförmigen Werkstückträger mit Dtirchgangsbohrungen, in denen sich Einsätze befinden, die zur Aufführung einer Spannbewegung über eine Gewindeanordnung in axialer Richtung bewegbar sind, und die mit den zu spannenden Werkstücken lösbar verbindbar sind, wozu sie mit zur Aufspannfläche des Werkstückträgers hin ausmündenden Öffnungen versehen sind, in welche mit den Werkstücken fest verbindbare Spannbolzen oder dergleichen einführbar sind, die in den Einsätzen gegen axiales Herausziehen verriegelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (32) in den Durchgangsbohrungen (34) frei drehbar angeordnet sind und daß sie zu ihrer axüJen Spannbewegung über je eine angeförrnie Ringschulter (86) mit einer diese hintergreifenden Ringschulter (85) je eines mit einem Außengewinde (95) versehenen, undrehbar aber axial beweglich angeordneten Spannrings (78) verbunden sind, der in Gewindeverbindung mit einem ein Innengewinde (96) aufweisenden Betätigungsring (79) steht, welcher in einem erweiterten Teil (37) der Durchgangsbohrung (34) axial unbeweglich jedoch drehbar gelagert ist, wozu der Betätigungsring (79) an seinem äußeren Umfang eine Reihe vo: radialen Öffnungen (97) aufweist, in die ein Handhebel (98) einsteckbar ist, welcher durch eine jedem Einsatz (32) zugeordnete, im Werkstückträger (11) seitlich angeonJnete und von außen zugängliche Öffnung (iOiA) einfüiirbar und betätigbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Haltering (47) in eine umlaufende Rille (96) an der Wand des Werkstückträgers (11) einsetzbar ist, an den sich der Betätigungsring (75) abstützt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in eine seitliche Bohrung (102) des Einsatzes (32) Kugeln (104) eingesetzt sind, deren äußerste in eine Rille (101) an der Innenwand des Spannringes (78) eingreift und deren Lage in der Bohrung (102) einstellbar ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stift [86A) von der Oberseite in ein Sackloch (87) des Spannringes (78) einsetzbar ist, dessen oberes Ende in ein Sackloch (88) im Werkstückträger (11) eingreift