DE3312331A1

DE3312331A1 - Einrichtung zum automatischen spannen und entspannen von werkstuecktraegern

Info

Publication number: DE3312331A1
Application number: DE19833312331
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dr.-Ing. DDR 8036 Dresden Draßdo; Peter DDR 8045 Dresden Klengel; Frank Dr.-Ing. DDR 8046 Dresden Mehnert
Original assignee: Werkzeugmaschinenkombinat Fritz Heckert VEB
Current assignee: Werkzeugmaschinenkombinat Fritz Heckert VEB
Priority date: 1982-04-13
Filing date: 1983-04-06
Publication date: 1983-10-13
Also published as: GB8309843D0; FR2524836A1; DD207350A1; GB2118075A

Description

Einrichtung zum automatischen Spannen und Entspannen von Werks tückträgern

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Spannen und Entspannen von Werkstückträgern auf dem Maschinentisch von Werkzeugmaschinen, insbesondere für den bedienerlosen Werkstückwechsel im Fertigungsprozeß.

Es ist bekannt, die Werkstückträger mittels T-Nutensteinen in den vorhandenen T-Nuten des Maschinentisches zu spannen. Das Einführen der Hutensteine in die T-Uuten erfordert im automatischen Betrieb eine genaue horizontale Zuführung der Werkstückträger relativ flach über dem Maschinentisch. Das ist insbesondere bei großen Werkstückträgern problematisch ■und erfordert zusätzliche Hilfseinrichtungen, wenn Beschädigungen der Nutensteine sowie am Werkstückträger oder Maschinentiseh vermieden werden sollen.

der DD-PS 122 337 wurde bereits eine Spanneinrichtung zum automatischen Spannen und Entspannen von Werkstückträgern offenbart, mit der auch eine vertikale Zuführung des Werkstückträgers zum Maschinentisch möglich ist, indem die T-Nutensteine vor Beginn der Spannphase über ein mit dem Zuganker in Wirkverfoindung stehendes Getriebe um 90° verdreht und dadurch in Spannsteilung mit den T-Nuten des Maschinentisches formschlüssig verbunden werden. Das Herstellen der Formschlüssigkeit erfordert jedoch eine Zusatzbewegung, die getriebetechnisch und platzmäßig aufwendig ist.

Die Erfindung hat das Ziel, eine Einrichtung zum automatischen Spannen und Entspannen von Werkstückträgern auf dem Maschinentisch von Werkzeugmaschinen zu schaffen, die eine Zuführung des Werkstückträgere in vertikaler und horizontaler Richtung zum Maschinentisch ermöglicht und mit geringem technischen Aufwand eine momentenfreie Spannung erzielt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine automatische Spanneinrichtung für verschiebbare und/oder absenkbare Werkstückträger zu schaffen, die im Maschinentisch angeordnet ist und mittels eines von einer Zugstange betätigten, profilierten Spannelementes in ein Gegenprofil des Werksttickträgers eingreift oder umgekehrt und ausschließlich durch diese lineare Zugbewegung die formschlüssige Verbindung und das kraftschlüssige, momentenfreie Spannen ermöglicht.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Spannelement als ein mittels eines Führungsbolzens in einem Lager schwenkbarer Kipphebel ausgebildet ist, dessen kurzer Hebelarm von einem Mitnehmerkopf der Zugstange formschlüssig geführt ist, während der hakenförmige lange Hebelarm über der Berührungsfläche von Maschinentisch und Werkstückträger vorsteht, und daß der Kipphebel in dem Lager entgegen Federwirkung in Spannkraftrichtung verschiebbar ist, so daß eine Spannfläche des la-ngen Hebelarmes in Spannstellung an einer Spannfläche des als L-Nut ausgebildeten Gegenprofils anliegt.

Der Werkstückträger kann mit Abstand vom Maschinentisch horizontal zugeführt werden, wobei die Spannelemente in die L—Nuten eintauchen, und nach Erreichen der geforderten Stellung in vertikaler Richtung zugestellt werden, so daß er auf dem Maschinentisch aufsitzt. Erst durch Bewegung der Zugstange verlagert sich der Kipphebel so, daß in der ersten Phase der Formschluß zur L-Nut hergestellt wird und in der zweiten Phase die Klemmung erfolgt.

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In zweckmäßiger Ausbildung der Erfindung weist der Kipphebel als Lager ein Langloch auf, das, unter Wirkung einer am kurzen Hebelarm an geeignete Stelle angreifenden Feder, an der unteren Anlageseite um einen in der Spanneinrichtung befestigten Führungsbolzen schwenkbar ist, Dach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist am Kipphebel ein Führungsbolzen befestigt, der in einer in Spannkraftrichtung verlaufenden Nut der Spanneinrichtung geführt und, unter Wirkung einer am kurzen Hebelarm an geeigneter Stelle angreifenden Feder, an der oberen Anlagefläche der Nut schwenkbar gelagert ist.

"Mit geringstem technischen Aufwand wird dadurch erreicht, daß der Kipphebel beim Einsetzen der Spannkraft zunächst geschwenkt ■wird und erst danach durch die zunehmende Spannkraft die auf den kurzen Hebelarm wirkende Federkraft überwunden und der Kipphebel in Spannkraftrichtung verschoben wird, so daß die Klemmung eintritt·

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Kipphebel als eine profilierte Spannleiste ausgebildet. Dadurch wird die Spannkraft auf eine große Fläche verteilt, so daß hohe Spannkräfte übertragbar sind· In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die profilierten Spannleisten mehrerer Spanneinrichttangen miteinander verbunden, so daß auf einfache Weise ein synchronisierter Bewegungsablauf erreicht wird.

Die Erfindung soll in zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

In den Zeichnungen zeigen:
FIg₉ 1 die Spanneinrichtung der ersten Variante nach Aufsetzen

des Werkstückträgers,
Fig« 2 die Spanneinrichtung dieser Variante nach teilweiser Abwärtsbewegung der Zugstange,

Fig«, 3 die gleiche Spanneinrichtung in Spannstellung, Figβ k die Spanneinrichtung der zweiten Variante nach Aufsetzen des Werkstückträgers,

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Fig« 5 die Spanneinrichtung der zweiten Variante nach teilweiser Abwärtsbewegung der Zugstange und Fig· 6 die zweite Variante in Spannstellung·

Im Maschinentisch 1 (Fig, 1) ist in Längsrichtung eine L-förmige Nut 2 angeordnet} die sich an einer Stelle mit eines rechtwinklig dazu verlaufenden Bohrung 3, die an der Maschinentischoberflache in eine zentrische Ansenkung k übergeht, kreuzt. In der Bohrung 3 ist eine Zugstange 5 geführt, deren Mitnehmerkopf 6 von der Ansenkung h aufgenommen ist· Parallel zur Bohrung 3 verläuft von der Mut 2 aus eine Sackbohrung 7, in der ein Piston 8 und eine Feder 9 angeordnet sind. In der Nut 2 ist im Bereich der Ansenkung k ein Führungsbolzen 10 befestigt, auf dem ein klammerförmiger Kipphebel 11 in einem Langloch 12 mit einer Anlageseite 13 dreh- und verschiebbar gelagert ist. Der Kipphebel 11 weist am langen Hebelarm eine Anlagefläche 14 und rechtwinklig dazu eine Spannfläche 15 auf. Der Mitnehmerkopf 6 besitzt an den unteren Flächen seiner Maulöffnung eine Berührungskante 16 zum kurzen Hebelarm des Kipphebels 11· Der kurze Hebelarm liegt auf dem Piston 8 auf.

Ein Werkstückträger 21 trägt an seiner Unterseite ebenfalls eine L-förmige Nut 22, die spiegelbildlich zur Nut 2 des Maschinentisches 1 angeordnet ist« In dieser Nut 22 ist als Gegenfläche zur Anlagefläche 1^ eine Anlagefläche 23 und rechtswinklig dazu eine Spannfläche Zh ausgebildet. Der Kipphebel kann die Breite einer profilierten Spannleiste (nicht dargestellt) aufweisen.

Die Wirkung der ersten Einrichtungsvariante ist: Wird ein Werkstückträger 21 auf dem Maschinentisch 1 positioniert (Fig, 1) d· h. sowohl in horizontaler Richtung längs der Nut 2, als auch vertikal in Richtung der Spannkraft zugestellt, so befindet sich die Zugstange 5 mit ihrem Mitnehmerkopf 6 in ihrer oberen Endlage· Durch die formschlüssige Führung des kurzen Hebelarmes in Verbindung mit der Kraftwirkung der Feder 9 über den Piston 8 wird der Kipphebel 11

nach oben gedrückt, so daß der Führungsbolzen 10 an der unteren Anlageseite 13 des Langloches 12 des Kipphebels 11 anliegt«, Dadurch nimmt der Kipphebel 11 die gekippte Stellung ein.

Bei der Einleitung des Feststellvorganges des Werkstückträgers 21,.d. h« Abwärtsbewegung der Zugstange 5, kommt es zu einer Drehung des Kipphebels 11 um den Führungsbolzen 10, bis der Kipphebel 11 mit seiner Anlagefläche i4 an der Anlagefläche 23 der Nut 22 des Ferkstückträgers 21 anschlägt (Fig.2). Unter Wirkung der Feder 9 sorgt der Piston 8 für die feste Anlage zwischen Langloch 12 und Führungsbolzen 10 an der Anlageseite 13.

Mit der weiteren Abwärtsbewegung der Zugstange 5 wird die Kraft der Feder 9 überwunden und der Kipphebel 11 erfährt eine abwartige Längsbewegung, und zwar so lange, bis die Spannfläche 15 des Kipphebels 11 an der Spannfläche Zk des Werkstück trägers 21 zur Anlage kommt (Fig. 3), Von da an wird die Spannkraft der Zugstange 5 auf den Werkstückträger 21 übertragen. Bei dieser Längsbewegung des Kipphebels 11 dient das Langloch 12 in Verbindung mit Führungsbolzen 10 als Längsführung»

!Nachdem die volle Spannkraft an der Zugstange 5 anliegt, ergibt sich eine momentenfreie Übertragung derselben auf den Werkstückträger 21.

Mach durchgeführter Werkstückbearbeitung erfolgt das Lösen des Werkstückträgers 21 in umgekehrter Reihenfolge. Zunächst läßt durch das Anheben der Zugstange 5 die Spannkraft nach und wird schließlich aufgehoben. Danach wird durch den Druck der Feder 9 über den Piston δ der Kipphebel 11 angehoben, bis der Zustand gemäß Fig. 2 erreicht ist, d. h. der Führungsbolzen 10 an der Anlageseite I3 des Langloches 12 zur Anlage gekommen ist. Dann erfolgt durch weiteres Anheben der Zugstange 5 und damit durch den einsetzenden Druck der Berührungskante 16 das Kippen um den Führungsbolzen 10 und damit das Offnen des Kipphebels 11 j so daß ein erneutes Wechseln des Werkstückträgers 21 erfolgen kann.

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Die Spanneinrichtung der zweiten Variante ist in ihrem ¥esen gegenüber der ersten Variante prinzipiell gleich, lediglich einige Elemente und Funktionen sind etwas verändert.

Im Maschinentisch 1 (Fig. 4) ist in Längsrichtung die L-förmige Nut 2 angeordnet, die sich an einer Stelle mit der rechtwinklig dazu verlaufenden Bohrung 3, die an der Maschinentischoberflache in die zentrische Ansenkung h übergeht, kreuzt. In der Bohrung 3 ist die Zugstange 5 geführt, deren Mitnehmerkopf 6 von der Ansenkung k aufgenommen ist. Der Mitnehmerkopf 6 besitzt an der unteren Fläche seiner Maulöffnung eine so große Abschrägung, daß die entstehende Kante keine Funktion mehr besitzt. In der Nut 2 des Maschinentisches 1 ist vor und hinter der Zugstange 5 d^e eine Sackbohrung 17 vorhanden, in denen zwischen je zwei Kugeln 18 eine Feder 19 angeordnet ist.

Die schmale Seite der L-förmigen Nut 2 ist als Anlagefläche 20 ausgebildet. In der Nut 2 ist seitlich der Ansenkung k ein Lager 31 mit einer nach unten offenen Nut 32 befestigt, wobei die Nut 32 eine obere Anlagefläche 33 besitzt. In die Maulöffnung des Mitnehmerkopfes 6 ragt der kurze Hebelarm eines Kipphebels 3k, Dieser Kipphebel 34 weist einen Führungsbolzen 35 auf, der in der Nut 32 des Lagers 31 geführt ist. Der kurze Hebelarm liegt auf der Kugel 18 auf.

Der Kipphebel 3k besitzt am langen Hebelarm eine Spannfläche 15 und rechtwinklig dazu eine Anlagefläche 36,die mit der Anlagefläche 20 der Nut 2 zusammenwirkt. In der Nut 2 ist gegenüber der Anlagefläche 20 ein Anschlag 37 angeordnet. Der Kipphebel 3h kann auch als profilierte Spannleiste (nicht dargestellt) ausgebildet sein.

Die Wirkung der zweiten Variante ist:

Der Verkstückträger 21 wird in der gleichen Art wie bei der ersten Variante auf dem Maschinentisch 1 positioniert (Fig. h). Dabei befindet sich die Zugstange 5 mit ihrem Mitnehmerkopf 6 in ihrer oberen Endlage.

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Das führt in Verbindung mit der Kraftwirkung der Feder I9, die über die Kugel 18 den kurzen Hebelarm des Kipphebels 3h nach oben drückt, zur Anlage des Führungsbolzens 35 an der oberen Anlagefläche 33 der Nut 32. Dadurch nimmt der Kipphebel 3k die durch den Anschlag 37 begrenzte Kippstellung ein.

Bei der Abwärtsbewegung der Zugstange 5 kommt es bei gleichzeitiger Wirkung der Kraft der Feder I9 zur Drehung des Kipphebels 3^ ^un<3 damit auch des Führungsbolzens 35 in der Nut 32« Die Anlage des Führungsbolzens 35 an der oberen Anlagefläche bleibt so lange erhalten, bis die Anlagefläche 36 des Kipphebels 3h an der Anlagefläche 20 der Nut 2 des Maschinentisches anschlägt (Fig. 5).

Bei der weiteren Abwärtsbewegung der Zugstange 5 erfährt der Kipphebel 3k eine abwärtige Längsbewegung, bis die Spannfläche 15 des Kipphebels 3k an der Spannfläche Zk des Werkstückträgers 21 zur Anlage kommt (Fig. 6). Bei dieser Längsbewegung dient die Nut 32 in Verbindung mit dem Führungsbolzen 35 als Längsführung. Von da an wird die Spannkraft der Zugstange 5 momentenfrei auf den Werkstückträger 21 übertragen.

Nach der Werkstückbearbeitung erfolgt das Lösen des Werkstückträgers 21 in umgekehrter Reihenfolge.

Claims

Patentansprüche

(ίο «Einrichtung zum automatischen Spannen und Entspannen von Werkstückträgern auf dem Maschinentisch von Werkzeugmaschinen, wobei mindestens eine Spanneinrichtung im Maschinentisch angeordnet ist und mittels eines von einer Zug«·· stange betätigten, profilierten Spannelementes in ein Gegenprofil des Werkstückträgers eingreift oder umgekehrt, gekennzeichnet dadurch, daß das Spannelement als ein mittels eines Führungsbolzens (10; 35) in einem Lager (12; 32) schwenkbarer Kipphebel (11; 3*0 ausgebildet ist, dessen kurzer Hebelarm von einem Mitnehmerkopf (6) der Zugstange (5) formschlüssig geführt ist, während der hakenförmige lange Hebelarm über der Berührungsfläche von Maschinentisch (1) und Werkstückträger (21) vorsteht, und daß der Kipphebel (11; 3*0 in dem Lager(12; 32) entgegen der Wirkung einer Feder (9; 19) in Spannkraftrichtung verschiebbar ist, so daß eine Spannfläche (15) des langen Hebelarmes in Spannstellung an einer Spannfläche (2h) des als L-Nut (22) ausgebildeten Gegenprofils anliegt.

2ο Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Kipphebel (11) als Lager ein Langloch (12) aufweist, das, unter Wirkung einer am kurzen Hebelarm an geeigneter Stelle angreifenden Feder (9), an der unteren Anlageseite (I3) um einen in der Spanneinrichtung befestigten Führungsbolzen (10) schwenkbar ist.

3« Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß am 'Kipphebel (3*0 ein Führungsbolzen (35) befestigt ist, der in einer in Spannkraftrichtung verlaufenden Nut (32) der Spanneinrichtung geführt und, unter Wirkung einer am kurzen Hebelarm an geeigneter Stelle angreifenden Feder (1°), an der oberen Anlagefläche (33) der Mut (32) schwenkbar gelagert ist.

h, Einrichtung nach 'Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Kipphebel (11) als eine profilierte Spannleiste ausgebildet ist.

5· Einrichtung nach Anspruch 1 bis h, gekennzeichnet dadurch, daß die profiliertenSpannleisten mehrerer Spanneinrichtungen miteinander verbunden sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen