DE3422524C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spann- und Positionier­ vorrichtung für eine Transfermaschine, die wenigstens eine ortsfeste, mit Zentriereinrichtungen versehene Werkstückauflage und eine in Taktrichtung bewegbare Takteinrichtung zum Überführen jeweils eines Werk­ stückes oder einer ein Werkstück tragenden Palette auf die Werkstückauflage aufweist, mit zumindest einer der Werkstückauflage zugeordneten Klemmvor­ richtung, mit einem an dem Werkstück oder der Palette angreifenden, verschieblich gelagerten, länglichen Spannelement, welches über ein Getriebe mit einer längsverschieblich gelagerten, rechtwinklig zu dem Spannelement verschieblichen Betätigungsstange ge­ kuppelt ist.

Bei einer bekannten Spann- und Positioniervorrichtung mit diesen Merkmalen (DE-OS 28 52 005) ist jedes der in Gestalt eines eine Spannpratze tragenden zylin­ drischen Bolzens ausgeführten Spannelemente mit der Betätigungsstange über ein in eine entsprechende Verzahnung der Betätigungsstange eingreifendes Ritzel, eine Querwelle und ein Kniehebelgetriebe gekuppelt, das an den Bolzen angreift und das von einem nach Art einer Zahnstange ausgebildeten, längsverschieblichen Betätigungselement betätigt wird, dessen Verzahnung mit einer entsprechenden Verzahnung der Betätigungswelle kämmt. Das Knie­ hebelgetriebe gestattet es zwar, eine verhältnis­ mäßig große Spannkraft an den Spannpratzen zu er­ zeugen, doch unterliegt es über längere Betriebs­ zeiten einem gewissen Verschleiß. Dies hat zur Folge, daß bei einem Werkstück, das durch mehrere, bspw. vier, Spannelemente, die an verschiedenen Stellen des Werkstücks angreifen, gespannt wird, die von den einzelnen Spannelementen ausgeübten Spannkräfte unterschiedlich werden können. Das Be­ tätigungselement greift zwar über ein elastisches Glied an dem jeweiligen Kniehebelgetriebe an, wo­ durch Ungleichmäßigkeiten bis zu einem gewissen Grade ausgeglichen werden, doch ist das Kniehebel­ getriebe nicht selbsthemmend, so daß das Betätigungs­ element und damit auch die Betätigungsstange solange mit einer Antriebskraft beaufschlagt bleiben müssen, wie das Werkstück gespannt ist.

Ähnliches gilt auch für eine aus der GB-PS 20 85 332 bekannte Spannvorrichtung, bei der ein Federspeicher über einen drehbar gelagerten Winkelhebel und ein Hebelgetriebe die Palette an jeweils zwei gegenüber­ liegenden Seiten mittels zweier C-förmiger Spann­ pratzen spannt. Die ausgeübte Spannkraft ist dabei durch die federnde Vorspannung des Federspeichers bestimmt, so daß eine federnde Spannung gegeben ist, die von dem Federspeicher aufrecht erhalten wird. Abgesehen davon, daß das Hebelgetriebe verhältnis­ mäßig viele Einzelteile und einen entsprechend großen Platzbedarf aufweist, kann nicht sicher­ gestellt werden, daß die an den jeweils gegenüber­ liegenden beiden Spannstellen auf die Palette aus­ geübten Spannkräfte genau gleich groß sind. Eine Einstellung oder eine Nachjustierung bei Verschleiß ist nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Spann- und Positioniervorrichtung zu schaffen, die ver­ schleißarm und wartungsfrei ist und eine einwand­ freie Spannung des Werkstückes oder der Palette auf der Werkstückauflage unabhängig von Werkstück- oder Palettentoleranzen auch dann gewährleistet, wenn die Spannung an mehreren Stellen erfolgt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Spann- und Positioniervorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe einen mit dem Spannelement gekuppelten, selbsthemmenden Exzentertrieb aufweist, der über eine Reibungs­ kupplung mit der Betätigungsstange gekuppelt ist.

Durch die reibschlüssige Kupplung wird die maximal auf das Spannelement übertragbare Kraft selbsttätig begrenzt, während die Selbsthemmung gewährleistet, daß die Spannung auch dann aufrecht erhalten bleibt, wenn die auf die Betätigungsstange wirkende Betätigungs­ kraft nachläßt.

Der Exzentertrieb weist mit Vorteil einen an dem Spannelement angreifenden angetriebenen Exzenter auf, dessen Umfangsfläche entsprechend einer archi­ medischen Spirale mit einer im Spannbereich Selbst­ hemmung ergebenden Steigung folgt. Wegen der Aus­ bildung der Umfangsfläche nach Art einer archi­ medischen Spirale kann die Spannwirkung von einer etwaigen Abnutzung der Spannfläche oder der damit zusammenwirkenden Betätigungsfläche des Spannele­ mentes nicht beeinflußt werden. Der über die Rei­ bungskupplung angetriebene Exzenter wird beim Spannen selbsttätig um einen dem Maß der Abnutzung entsprechenden kleinen Winkelwert weitergedreht.

Die Reibungskupplung ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, daß sie zwei koaxiale Nockenscheiben aufweist, von denen eine drehfest mit dem Exzenter­ trieb verbunden und die andere frei drehbar gelagert sowie mit der Betätigungsstange gekuppelt ist, wobei beide Nockenscheiben planseitig jeweils wenigstens eine Nockenfläche tragen und mit ihren Nockenflächen aneinanderliegend mit Federkraft gegeneinander gepreßt sind. Die einstellbare Federkraft bestimmt das Maß der reibschlüssigen Mitnahme der drehfest mit dem Exzentertrieb verbundenen Nockenscheibe, und zwar unabhängig von einem etwaigen Verschleiß der Nockenflächen.

Die ganze Anordnung ist deshalb wartungsfrei und verschleißunabhängig.

Einfache konstruktive Verhältnisse ergeben sich, wenn die andere Nockenscheibe als Zahnrad ausge­ bildet ist, dessen Verzahnung mit einem als Zahn­ stange ausgebildeten Teil der Betätigungsstange in Eingriff steht. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die eine Nockenfläche auf einer Antriebswelle des Exzentertriebs drehfest und axial verschieb­ lich gelagert und in Achsrichtung mit Federkraft belastet ist.

Die beiden Nockenscheiben können anschließend an die Nockenflächen planseitig jeweils einen axial gerichteten Anschlag aufweisen, wobei die beiden Anschläge bei Verdrehung der anderen Nockenscheibe im Lösesinne miteinander in Eingriff bringbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, bei Bewegung der Betätigungsstange im Sinne der Endspannung die Selbsthemmung des Exzenters durch einen Schlag­ effekt zu lösen, der dadurch zustande kommt, daß die beiden Anschläge bei der Relativverdrehung der beiden Nockenscheiben zueinander schlagartig miteinander in Eingriff kommen. Sodann werden die Nockenscheiben formschlüssig miteinander gekuppelt zwangsläufig zurückgedreht, so daß über den Exzenter­ trieb das Spannelement ebenfalls zwangsläufig außer Eingriff mit dem Werkstück gebracht und in eine Ruhe­ stellung überführt wird.

Insbesondere bei horizontaler Anordnung des Spann­ elementes ist es vorteilhaft, wenn das Spannelement mit einer ein zu ihm koaxiales Lagerteil aufweisen­ den Spannpratze verbunden ist, deren Lagerteil axial verschieblich und drehbar gelagert sowie mit einem Drehantrieb gekuppelt ist. Damit kann die Spannpratze nach dem Lösen der Spannung aus dem Bewegungsweg des von der Taktvorrichtung in die nächste Station zu transportierenden Werkstücke entfernt werden, ohne daß dazu aufwendige zusätzliche Maßnahmen er­ forderlich wären.

Die beschriebene Spannvorrichtung kann bei einer Trans­ fermaschine als stationäre Spannvorrichtung in einer Sta­ tion eingesetzt werden, in der es bspw. darum geht, die Palette für die nachfolgenden Bearbeitungsschritte zu drehen. Dazu wird die Palette mit einer Dreheinrichtung um 90, 180 oder 280° gedreht und wieder verspannt.

Mit gleichem Vorteil kann die Spannvorrichtung aber auch in Bearbeitungsstationen der Transfermaschine zum Einsatz kommen, in denen, abhängig von dem Transfertakt, gemeinsam die Spannung der Werkstücke gelöst und aus denen die Werkstücke sodann ge­ meinsam um einen Taktschritt weitertransportiert werden. In diesem Falle kann die Anordnung derart getroffen sein, daß die Betätigungsstange zusätzlich mit wenigstens einer Exzenterwelle gekuppelt ist, auf der zumindest eine Werkstücke oder Paletten transportierende Taktstange der Takteinrichtung aufliegt und daß die Drehbewegung der Exzenterwelle auf die Betätigung des Spannelementes zwangsläufig derart abgestimmt ist, daß das Spannelement bei abgesenkter Taktstange mit dem Werkstück oder der Palette unter Spannung in Eingriff steht und bei angehobener Taktstange von diesem bzw. dieser ab­ gehoben ist.

Die Betätigungsstange der von ihr gesteuerten Spannelemente bewirkt somit gleichzeitig die Hub­ bewegung der die Werkstücke oder Paletten trans­ portierenden Taktstangen, wobei selbsttätig eine zwangsläufige Synchronisation zwischen diesen Vor­ gängen gewährleistet ist.

Die Taktstange kann dann mit einer ihr eine Längs­ bewegung erteilenden Antriebsquelle verbunden sein, die in zeitlicher Abhängigkeit von der Bewegung der Betätigungsstange gesteuert ist und die mit Vorteil durch einen Hydraulikzylinder oder einen Elektro- oder Hydraulikmotor gebildet ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Taktstange wahl­ weise um einen größeren oder kleineren Weg zu verschieben und damit die Variationsmöglichkeit der Transfermaschine zu erhöhen, indem abwechselnd z. B. ein kleiner und ein großer Takthub ausgeführt werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Transfermaschine mit Spann- und Positionier­ vorrichtungen gemäß der Erfindung, in einer Sei­ tenansicht und in stark schematisierter Dar­ stellung,

Fig. 2 die Transfermaschine nach Fig. 1, in der Drauf­ sicht,

Fig. 3 Spann- und Positioniervorrichtungen und zwei Arbeitsstationen der Transfermaschine nach Fig. 1, in einer Seitenansicht,

Fig. 4 zwei Spann- und Positioniervorrichtungen nach Fig. 3, in einer Draufsicht,

Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 1, in einer Seitenan­ sicht gemäß der Linie V-V der Fig. 4,

Fig. 6 die Anordnung nach Fig. 5, geschnitten längs der Linie VI-VI der Fig. 4, in einer Seiten­ ansicht, unter Veranschaulichung der Lagerung der Exzenterwelle und einer auf der gegenüber­ liegenden Seite der Taktstangen angeordneten Spannvorrichtungen,

Fig. 7 ein Spannelement der Anordnung nach Fig. 6, mit den zugeordneten Exzenternocken, ge­ schnitten längs der Linie VII-VII der Fig. 6, in einer Seitenansicht,

Fig. 8 die Anordnung nach Fig. 6, geschnitten längs der Linie VIII-VIII der Fig. 6, in einer Seitenansicht,

Fig. 9 die Nockenscheibe der Anordnung nach Fig. 6, in einer Seitenansicht,

Fig. 10 die Anordnung nach Fig. 6, geschnitten längs der Linie X-X der Fig. 6, in einer Seitenan­ sicht und im Ausschnitt,

Fig. 11 eine graphische Veranschaulichung der Hubwege eines Spannelementes und einer Taktstange der Anordnung nach Fig. 6, in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Exzenterwelle bzw. des Exzenter­ nockens,

Fig. 12 eine Spann- und Positioniervorrichtung gemäß der Erfindung, mit vertikaler Spannung des Werkstückes, in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

Fig. 13 die Vorrichtung nach Fig. 12, in einer anderen Seitenansicht,

Fig. 14 eine Spann- und Positioniervorrichtung gemäß der Erfindung, mit horizontaler Werkstückspannung, in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt, und

Fig. 15 die Vorrichtung nach Fig. 14, in einer anderen Seitenansicht.

Die in Fig. 1 unter Weglassung der Bearbeitungs­ einheiten stark schematisch dargestellte Transfer­ maschine weist eine Anzahl Arbeitsstationen A bis E auf, in denen an den gegebenenfalls auf Werkstückträgern, sogenannten Paletten, angeordnete Werkstücke in an sich bekannter Weise durch Bearbeitungseinheiten bearbeitet werden. Die Arbeitsstationen stehen in vorbestimmten, durch den jeweiligen Takthub gegebenen Abständen, wobei zwischen den Arbeitsstationen B, C eine Bearbeitungsstation E mit Dreheinrichtung angeordnet ist, in der die Palette für die Bearbeitung in der Station E um 90, 180 bzw. 270° gedreht werden kann und aus der die Palette in die Ausgangs­ position zurück oder in einer bestimmten Lage gedreht in die nächstfolgende Bearbeitungsstation transportiert wird. Der Takthub zwischen den Arbeitsstationen A, B und C, D ist jeweils gleich; er ist kleiner als der Takthub zwischen der Bearbeitungsstation mit Drehrichtung E und den be­ nachbarten Arbeitsstationen B, C; er kann aber auch zu allen Arbeisstationen gleich sein.

Über die gesamte Maschinenlänge erstrecken sich zwei pa­ rallele Betätigungsstangen 2, die an ihren beiden Enden mit zwei Hydraulikzylindern 3, 4 oder mit Elektro- oder Hydraulikmotoren gekuppelt sind, von denen der Hydraulik­ zylinder 3 die Betätigungsstangen 2 nach rechts und der Hydraulikzylinder 4 die Betätigungsstangen 2 nach links ver­ schieben können. Die nach rechts gerichtete Bewegung bewirkt das Lösen der in den einzelnen Arbeitsstationen A bis C gespannten Werkstücke 1 bzw. der diese aufnehmenden Paletten und gleichzeitig ein Anheben der nicht weiter veranschaulichten Taktstange, während durch die nach links gerichtete Bewegung die Taktstangen abgesenkt und die Werkstücke bzw. Paletten in den einzelnen Arbeitsstationen A bis D lagerichtig verspannt werden.

Die Betätigungsstangen 2 stehen mit den Spannvor­ richtungen der Drehstation E nicht in Eingriff.

Diese weist eine eigene Betätigungsstange 2 auf, die über einen Hydraulikzylinder 6 nach rechts oder links verschiebbar ist.

Die Spann- und Positioniervorrichtungen bspw. der Arbeitsstation A, B sind in den Fig. 3 bis 6 veran­ schaulicht:

An jeder dieser Stationen sind auf einem Maschinen­ bett 7 beidseitig der durchgehenden Betätigungs­ stangen 2 zwei parallel zueinander ausgerichtete Gehäuse 8 angeordnet, von denen jeder zwei auf­ rechtstehende, rohrförmige Gehäuseteile 9 auf­ weist, die durch ein Längsteil 10 miteinander verbunden sind. In jedem der rohrförmigen Gehäuse­ teile 9 ist ein in Gestalt eines zylindrischen Bolzens ausgebildetes Spannelement 11 längsver­ schieblich gelagert, das an seinem oberen Ende eine Spannpratze 12 trägt. Seitlich unmittelbar neben den Spannelementen 11 sind einander paar­ weise gegenüberliegend an dem Gehäuse 8 vier in einer gemeinsamen Horizontalebene liegende Auflage­ schultern 13 ausgebildet, auf denen Aufnahmeele­ mente 14 angeordnet sind, die mit einem Index- Bolzen 15 in entsprechende Bohrungen des auf den Aufnahmen 14 aufliegenden Palette 1 eingreifen, dessen Umriß strichpunktiert angedeutet ist. Die Spannpratzen 12 übergreifen in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise die Palette 1 und ver­ spannen sie lagefest gegen die vier Aufnahmen 14, die in den Ecken eines gedachten Quadrates ange­ ordnet sind.

Jedes der Gehäuse 8 weist eine durchgehende, in Maschinenlängsrichtung sich erstreckende Lager­ bohrung 16 für die zugeordnete Betätigungs­ stange 2 auf.

Der Antrieb jedes der Spannelemente 11 erfolgt von der zugeordneten Betätigungsstange 2 aus über eine Reibungskupplung und einen selbsthemmenden Exzentertrieb, deren Einzelheiten insbesondere aus den Fig. 6 bis 11 zu entnehmen ist.

In dem Gehäuseteil 10 ist unterhalb der Lager­ bohrung 16 eine Exzenterwelle 17 drehbar gelagert, deren Achse rechtwinklig zu jener des zugeordneten Spannelementes 11 verläuft und dieses schneidet. Die Exzenterwelle 17 trägt endseitig einen Exzenternocken 18, der in eine zugeordnete seit­ liche Ausnehmung 19 des Spannelementes 11 eingreift und dessen Gestalt insbesondere aus Fig. 7 zu er­ sehen ist. Die Umfangsfläche des Exzenternockens 18 ist über einen Spannbereich von 60° einer archi­ medischen Spirale folgend ausgebildet, die bekannt­ lich durch die Beziehung r = a · ϕ definiert ist. (r = Radius; a = Konstante und ϕ = Winkel in Polar­ koordinaten.) Der Keilwinkel zwischen der archi­ medischen Spirale und der ebenen seitlichen Be­ grenzungsfläche 20 der Ausnehmung 19 des Spann­ elementes 11 beträgt in dem Spannbereich 5°. Damit ist sichergestellt, daß zwischen der Umfangsfläche des Exzenternockens 18 und der zugeordneten Seiten­ fläche 20 beim Spannen Selbsthemmung auftritt.

Die selbsthemmende Spannstellung ist in Fig. 7 mit ausgezogenen Linien dargestellt; wird der Exzenternocken 18, ausgehend von dieser Spann­ stellung, um 150° gedreht, so nimmt er die in Fig. 7 strichpunktiert veranschaulichte Stellung ein, in der das Spannelement 11 angehoben und die zugeordnete Spannpratze 12 von der Palette 1 abgehoben sind.

Bei einer etwaigen Abnutzung der Umfangsfläche des Exzenternockens 18 wird dieser einfach um einen dem Maß der Abnützung entsprechenden kleinen Winkel­ wert selbsttätig weitergedreht, ohne daß dadurch die Selbsthemmung verloren ginge. Dieses Weiter­ drehen ist solange möglich, bis die bei 21 ange­ deutete Spannreserve (hier 30°) aufgebraucht ist.

Der Antrieb des Exzenternockens 18 erfolgt - wie bereits erwähnt - über eine Rutschkupplung. Diese Rutschkupplung weist eine auf der Exzenterwelle 17 frei drehbar gelagerte erste Nockenscheibe 22 auf, die als Zahnrad ausgebildet ist und mit einer Zahn­ stangen-Verzahnung 23 (Fig. 6) der zugeordneten Betätigungsstange 2 in Eingriff steht. Die Nocken­ scheibe 22 trägt auf ihrer von dem Exzenternocken 18 abgewandten Planseite zwei sektorförmig begrenzte, einander gegenüberliegende und in Axialrichtung spiralförmig ansteigende Nockenflächen 24, die an der Stelle größten axialen Abstandes von der Plan­ fläche in einer in Achsrichtung sich erstreckenden radialen Anschlagfläche 25 enden.

Der ersten Nockenscheibe 22 gegenüberstehend ist auf der Exzenterwelle 17 eine zweite Nockenscheibe 26 axial verschieblich gelagert, die über eine bei 27 in Fig. 6 angedeutete Keilverzahnung drehfest mit der Exzenterwelle 17 verbunden ist. Die zweite Nockenscheibe 26 trägt auf ihrer der ersten Nockenscheibe 22 zugewandten Seite eben­ falls zwei sektorförmig begrenzte, spiralförmig ansteigende Nockenflächen 27, die entsprechend den Nockenflächen 24 der ersten Nockenscheibe 22 gestaltet sind und ebenfalls in einem axial vor­ stehenden, radial sich erstreckenden Anschlag 28 enden, der mit dem Anschlag 25 der ersten Nocken­ scheibe 22 zusammenwirken kann.

Zwischen der zweiten Nockenscheibe 26 und einer gehäusefesten Widerlagerscheibe 29 sind gleich­ mäßig über den Umfang verteilt eine Reihe von Druckfedern 30 angeordnet, über die die zweite Nockenscheibe 26 mit Federkraft gegen die erste Nockenscheibe 22 angepreßt ist, derart, daß die Nockenflächen 24, 27 miteinander in Eingriff stehen.

Wird die zugeordnete Betätigungsstange 2 von dem Hydraulikzylinder 4 der Fig. 1 im Betätigungssinne verschoben, so wird dabei die auf der Exzenterwelle 17 frei drehbar gelagerte erste Nockenscheibe 22 verdreht, wodurch die Druckfedern 30 axial belastet werden. Über die paarweise zusammenwirkenden Nocken­ flächen 24, 27 erfolgt eine reibschlüssige Mitnahme der zweiten Nockenscheibe 26, die ihrerseits über die Keilverzahnung 27 den Exzenternocken 187 verdreht und damit das Spannelement 11 nach unten bewegt, bis die Spannpratze 12 auf der Palette 1 aufsitzt und diese festgespannt ist. Zufolge der erläuterten speziellen Ausbildung der Umfangsfläche des Exzenternockens 18 tritt dabei zwischen dieser Umfangsfläche und der zugeordneten Seitenwand 20 der Ausnehmung 19 des Spannelementes 11 Selbst­ hemmung ein, so daß das Spannelement 11 auch bei nachlassender Antriebskraft der Betätigungsstange 2 sicher verspannt bleibt.

Beim Entspannen wird die Betätigungsstange 2 von dem Hydraulikzylinder 3 der Fig. 1 im Gegensinne bewegt, mit der Folge, daß die erste Nockenscheibe 22 ebenfalls im Gegensinn verdreht wird und die zu­ geordneten Nockenflächen 24, 27 der beiden Nocken­ scheiben 22, 26 voneinander ablaufen. Sowie ein be­ stimmter Winkelweg zurückgelegt ist, trifft aber die erste Nockenscheibe 22 mit ihrem Anschlag 25 schlagartig auf den Anschlag 28 der zweiten Nocken­ scheibe 26, mit dem Ergebnis, daß die Verklemmung des Exzenternockens 18 schlagartig gelöst und die zweite Nockenscheibe 26 in der Folgebewegung zwangs­ läufig mitgenommen wird. Damit wird auch das Spann­ element 11 über den Exzenternocken 18 zwangsläufig angehoben, wie dies aus Fig. 7 ohne weiteres ver­ ständlich ist.

Die von den beiden Nockenscheiben 22, 26 mit den zugeordneten Druckfedern 30 gebildete Reibungs­ kupplung ist wartungsfrei; bei einer etwaigen Abnützung der Nockenflächen 24, 27 erfolgt ein selbsttätiger Ausgleich dadurch, daß sich die beiden Nockenscheiben eben um einen entsprechend größeren Winkel gegeneinander verdrehen, bevor die reibschlüssige Mitnahme erfolgt.

Die in jeder der Arbeitsstationen A bis D jeweils paarweise in der beschriebenen Weise mit einer Be­ tätigungsstange 2 zwangsweise gekoppelten Spann­ elemente 11 können sich etwaigen Unregelmäßigkeiten der Palette 1 an der Auflagestelle der Spann­ pratzen 12 selbsttätig ohne weiteres anpassen, weil die beiden Nockenscheiben 22, 26 lediglich reib­ schlüssig miteinander gekuppelt sind und die Mit­ nahmewirkung durch die Druckfedern 30 sich selbst­ tätig nachstellt.

Oberhalb der Lagerbohrung 16 der Betätigungsstange 2 ist in jedem der Gehäuseteile 10 in Lagern 34 (Fig. 6) eine Exzenterwelle 35 drehbar gelagert, die eine Stirnverzahnung 36 trägt, welche mit der Zahnstangen-Verzahnung 23 der Betätigungsstange 2 in Eingriff steht. Die rechtwinklig zu der Betäti­ gungsstange 2 verlaufende horizontale Exzenterwelle 35, die anderenends in dem gegenüberliegenden Ge­ häuseteil 10 in entsprechender Weise gelagert ist, trägt in dem Bereich zwischen den beiden Gehäuse­ teilen 10 auf einem Wellenteil 37 kleineren Durch­ messers vier frei drehbar gelagerte Rollen 38, auf denen vier sich über die Maschinenlänge erstreckende Taktstangen 39 aufgelegt sind, die jeweils paar­ weise über eine Trägerbrücke 40 miteinander ver­ bunden sind und Aufnahme- und Mitnahmeeinrichtungen 41 für die in den einzelnen Stationen bearbeiteten Werkstücke mit Palette 1 tragen.

Werden die Betätigungsstangen 2 von dem Hydraulik­ zylinder 3 der Fig. 1 im Sinne des Entspannens bewegt, so werden zunächst die Spannelemente 11 in der bereits beschriebenen Weise gelöst und über ihre Exzenternocken 18 angehoben. Sowie die Spann­ pratzen 12 um einen gewissen Weg von der Palette 1 abgehoben sind, werden die Taktstangen 39, die über die Exzenterwellen 35 mit den Betätigungsstangen 2 gekuppelt sind, ebenfalls angehoben, bis die Palet­ te 1 in der jeweiligen Station über die Aufnahme- und Mitnahmeelemente 41 von der Auflage 14 abgehoben ist und nurmehr von den Taktstangen 39 getragen ist.

Nachdem die Betätigungsstangen 2 zum Stillstand ge­ kommen sind, wird den Taktstangen 39 von einem nicht weiter dargestellten Hydraulikzylinder die Takthub­ bewegung erteilt, mit der die Palette 1 aus der einen Station in die nächstfolgende transportiert wird.

Dort angekommen, verschiebt der Hydraulikzylinder 4 der Fig. 1 die Betätigungsstangen 2 im Spannsinne, mit dem Ergebnis, daß die Exzenterwellen 35 und die Spannelemente 11 abgesenkt werden, bis die Palette 1 wieder auf den Aufnahmen 14 aufliegt, worauf im verbleibenden Bewegungsteil die Spannelemente 11 in bereits beschriebener Weise mit ihren Spannpratzen 12 mit der Palette 1 verspannt werden.

Die gegenseitige Abstimmung der Drehbewegung der Exzenterwellen 35 und der Exzenternocken 18 ist aus Fig. 11 zu ersehen:

Ausgehend von einer Nullstellung wird beim Entspannen zunächst der 60°-Spannbereich durchlaufen, so daß die Selbsthemmung der Exzenternocken 18 und die Verklemmung gelöst werden. Nach einem kleinen Winkelweg von 10° beginnen die Exzenter­ nocken 18 die gelösten Spannelemente 11 anzu­ heben, wie dies durch den schrägverlaufenden Teil der Kurve veranschaulicht ist. Erst nach­ dem ein Winkelweg von 90° durchlaufen ist, be­ ginnt auch der Takthub der Taktstangen 39 einzu­ setzen, der strichpunktiert bei 40 veranschaulicht ist und der um einen vorbestimmten Betrag kleiner als der Hub der Spannelemente 11 ist, so daß die Paletten 1 immer frei sind. Der Maximalwert der Hubbewegung der Taktstangen 39 und der Spannele­ mente 11 ist schließlich bei dem Winkelwert von 180° erreicht.

Beim Spannen der Spannelemente 11 und beim Ab­ senken der Taktstangen 39 werden die Kurven im umgekehrten Sinne durchlaufen.

Grundsätzlich ist es natürlich möglich, auf die beschriebene Weise Werkstücke in einer ver­ tikalen oder horizontalen, stationären Spannvorrichtung zu spannen, wie dies anhand der Fig. 12 bis 15 veranschaulicht ist:

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 12, 13 ist das Werkstück 1 auf den Auflagen 14 eines Vor­ richtungsunterteiles 41 aufliegend gespannt, das mit einem Portalrahmen 42 verbunden ist, in dessen Querjoch 43 das Spannelement 11 verschieb­ lich gelagert ist. Das Spannelement 11 stützt sich über eine Spannplatte 44 auf dem Werkstück 1 ab. Sein Antrieb erfolgt in der bereits anhand der Fig. 1 bis 10 beschriebenen Weise über einen Exzenternocken 18 und die beiden federbelasteten Nockenscheiben 22, 26, so daß sich ein weiteres Eingehen darauf erübrigt. Die Betätigung der Nockenscheibe 22 geschieht auch in diesem Falle über eine Betätigungsstange 2.

In den Fig. 14, 15 ist eine horizontale Spannvor­ richtung veranschaulicht, die einen Rahmenständer 46 aufweist, in dessen rechter Ständersäule zwei Spannelemente 11 längsverschieblich gelagert sind und die die Aufnahmen 14 für das Werkstück 1 tragen. Die Betätigung der beiden Spannelemente 11 erfolgt wieder über Exzenternocken 18, Nockenscheiben 22, 26 und Betätigungsstangen 2 in bereits beschriebener Weise. Sie ist deshalb nicht nochmals erläutert.

Beim Weitertakten des entspannten Werkstückes 1 kann insbesondere die obere Spannpratze 12 behinderlich im Wege stehen. Aus diesem Grunde ist die obere Spannpratze 12 jeweils mit einem zylindrischen Lagerteil 47 versehen, das in der Lagerbohrung des zugeordneten Spannelementes 11 längsverschieblich gelagert und bei 48 axial starr, aber relativ verdrehbar mit dem Spannelement 11 gekuppelt ist. Das Lagerteil 47 trägt eine bei 49 angedeutete Verzahnung, in die eine in dem Rahmenständer 46 längsverschieblich gelagerte Zahnstange 50 eingreift, die bei 51 mit einem nicht weiter dargestellten Hydraulikzylinder gekuppelt ist.

Nach dem Lösen des Spannelementes 11 wird über die Zahnstange 50 die jeweilige Spannpratze 12 um 90° gedreht, so daß das Werkstück 1 in bereits beschriebener Weise von den Taktstangen 39 ange­ hoben und sodann in die nächste Station transpor­ tiert werden kann.

Claims (9)

1. Spann- und Positioniervorrichtung für eine Transfer­ maschine, die wenigstens eine ortsfeste, mit Zentrier­ einrichtungen versehene Werkstückauflage und eine in Taktrichtung bewegbare Takteinrichtung zum Überführen jeweils eines Werkstückes oder einer ein Werkstück tragenden Palette auf die Werkstückauflage aufweist, mit zumindest einer der Werkstückauflage zugeordneten Klemmvorrichtung, mit einem an dem Werkstück oder der Palette angreifenden, verschieblich gelagerten, läng­ lichen Spannelement, welches über ein Getriebe mit einer längsverschieblich gelagerten, rechtwinklig zu dem Spannelement verschieblichen Betätigungsstange ge­ kuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe einen mit dem Spannelement (11) gekuppelten, selbst­ hemmenden Exzentertrieb (18, 20) aufweist, der über eine Reibungskupplung (22, 26) mit der Betätigungs­ stange (2) gekuppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Exzentertrieb einen an dem Spannele­ ment (11) angreifenden angetriebenen Exzenternocken (18) aufweist, dessen Umfangsfläche entsprechend einer archimedischen Spirale mit einer im Spannbe­ reich Selbsthemmung ergebenden Steigung folgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reibungskupplung zwei koaxiale Nockenscheiben (22, 26) aufweist, von denen die eine (26) drehfest mit dem Exzentertrieb (17, 18) verbunden und die andere (22) frei drehbar gelagert sowie mit der Betätigungsstange (2) gekuppelt ist und daß beide Nockenscheiben (22, 26) planseitig jeweils wenigstens eine Nockenfläche (24, 27) tragen und mit ihren Nockenflächen (24, 27) an­ einanderliegend mit Federkraft gegeneinander ge­ preßt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Nockenscheibe (22) als Zahnrad aus­ gebildet ist, dessen Verzahnung mit einem als Zahn­ stange ausgebildeten Teil der Betätigungsstange (2) senkrecht steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die eine Nockenscheibe (26) auf einer Antriebswelle (17) des Exzentertriebs drehfest und axial verschieblich gelagert und in Achsrichtung mit Federkraft belastet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Nocken­ scheiben (22, 26) anschließend an die Nockenflächen (24, 27) planseitig jeweils einen axial gerichteten Anschlag (25, 28) aufweisen und die beiden Anschläge (25, 28) bei Verdrehung der anderen Nockenscheibe (22) im Lösesinne miteinander in Eingriff bringbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (11) mit einer ein zu ihm koaxiales Lagerteil (47) auf­ weisenden Spannpratze (12) verbunden ist, deren Lagerteil (47) axial verschieblich und drehbar gelagert sowie mit einem Drehantrieb (50, 51) gekuppelt ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (2) zusätzlich mit wenigstens einer Exzenterwelle (35) gekuppelt ist, auf der zumindest eine Werk­ stücke (1) oder Paletten transportierende Takt­ stange (39) der Takteinrichtung aufliegt und daß die Drehbewegung der Exzenterwelle (35) auf die Be­ tätigung des Spannelementes (11) zwangsläufig der­ art abgestimmt ist, daß das Spannelement (11) bei abgesenkter Taktstange (39) mit dem Werkstück (1) oder der Palette unter Spannung in Eingriff steht und bei angehobener Taktstange (39) von diesem bzw. dieser abgehoben ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktstange (39) mit einer ihr eine Längsbe­ wegung erteilenden Antriebsquelle verbunden ist, die in zeitlicher Abhängigkeit von der Bewegung der Be­ tätigungsstange (2) gesteuert ist.