DE3713023C2 - Vorrichtung zum Spannen von Paletten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen von Paletten auf einem Palettenspanntisch, der mehre­ re, wenigstens in Teilzonen eine stumpfkegelige Form aufweisende, Indexbolzen besitzt, die in Bohrungen in der festzuspannenden Palette oder einem mit der Palet­ te verbundenen Teil einschiebbar sind, wozu die Palet­ te in Richtung auf den Palettenspanntisch gezogen wird.

Paletten dienen zur Senkung der Nebenzeiten bei der Bearbeitung von Werkstücken, da der Werkstückwechsel eine Totzeit darstellt und so schnell wie möglich durchgeführt werden soll. Der Palettenspanntisch dient dabei zur Aufnahme der Palette in der Maschinensta­ tion, in der das Werkstück bearbeitet wird. Seine Auf­ gabe ist die genaue Positionierung und die Arretierung der Palette während der Zerspanung. Der Palettenspann­ tisch kann dabei fest auf einem starren Maschinentisch befestigt sein oder drehbar auf einem Rundtisch oder einer Drehmaschine.

Voraussetzung für ein Bearbeiten von Werkstücken auf einer Palette ist jedoch, daß stets eine präzise Lage eingehalten wird. Das Werkstück muß mit einer hohen Wiederholgenauigkeit in seiner Lage mit größter Präzi­ sion festgehalten werden. Dies bedeutet, an die exakte Verbindung zwischen der Palette und dem Palettenspann­ tisch sind hohe Anforderungen zu stellen. Wenn die Pa­ lette auf dem Palettenspanntisch festgeklemmt wird, darf z. B. keine Deformation erfolgen. Außerdem muß die Palette sicher gehalten werden.

Hierzu ist es bekannt, die Palette über eine Hydrau­ likeinrichtung von oben her auf den Palettenspanntisch zu ziehen. Zur spiel freien Positionierung dienen In­ dexbolzen in dem Palettenspanntisch, die in Bohrungen in der festzuspannenden Palette eingeschoben werden. Dabei besteht jedoch das Problem, daß Materialausdeh­ nungen aufgrund unterschiedlicher Temperaturen berück­ sichtigt werden müssen. Aus diesem Grunde sind die Bolzen, im allgemeinen drei Stück in einer Reihe, nicht auf ihrem ganzen Umfang stumpfkegelförmig ausge­ bildet, sondern jeweils 90 Grad zueinander versetzt abgeschrägt. Auf diese Weise sind über die dabei ent­ stehenden Freiflächen Ausgleichszonen für Materialdeh­ nungen geschaffen.

Nachteilig dabei ist jedoch, daß für die für eine ex­ akte Positionierung erforderliche Prüfung gesonderte Einrichtungen notwendig sind, durch die festgestellt werden soll, ob die Palette richtig auf dem Paletten­ spanntisch positioniert ist. Derartige Prüfeinrichtun­ gen sind jedoch aufwendig und damit teuer. Außerdem ist die Herstellung der Indexbolzen in der bekannten Form aufwendiger.

Aus der DE 34 41 968 A1, der EP 0 006 899 B1 und der GB 2 082 098 A sind gattungsgemäße Vorrichtungen zum Spannen von Paletten auf einem Palettenspanntisch be­ kannt. Die Bohrungen sind hierbei in einem Einsatzteil angeordnet, das derart dimensioniert ist, daß es im Bereich der Bohrungen quer zur Einschieberichtung elastisch verformbar ist. Die Indexbolzen weisen je­ weils über ihren ganzen Umfang eine den Bohrungen an­ gepaßte Form auf.

Zusätzlich ist aus der GB 2 082 098 A bekannt, daß das Einsatzteil als Scheibe ausgebildet ist, die wenig­ stens von einer Stirnseite ausgehende Einstiche bzw. Eindrehungen aufweist, die in Einschieberichtung ver­ laufen. Die Einstiche sind als konzentrisch zur Boh­ rung liegende Ringnuten ausgebildet. Von beiden Stirn­ seiten aus gehen Einstiche bzw. Eindrehungen aus, wo­ bei im mittleren Bereich eine elastische Durchfederung gegeben ist.

Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist jedoch, daß diese sehr aufwendig und somit teuer sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Spannen von Paletten der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der eine exakte Posi­ tionierung unter Berücksichtigung von Wärmedehnungen mit einfachen Mitteln erreicht werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Indexbolzen jeweils einen Flansch aufweisen, der nur in seinen Randbereichen auf dem Palettenspanntisch aufliegt, wobei im mittleren Bereich eine elastische Durchfederung gegeben ist.

Durch die Ausführung der Indexbolzen mit einem Flansch, welcher nur in seinem Randbereich auf dem Pa­ lettenspanntisch aufliegt, kann auf einfache Art und Weise eine Elastizität in Spannrichtung vorgesehen werden.

Dabei ist es lediglich erforderlich, den Flansch so zu dimensionieren bzw. so auszugestalten, daß er in einem geringen Umfange durchfedern kann.

Hierzu kann z. B. vorgesehen sein, daß der Flansch und/oder der Indexbolzen im mittleren Bereich mit Aus­ sparungen, Bohrungen oder dergleichen zur Erzielung einer Elastizität in Spannrichtung versehen ist.

Weitere Möglichkeiten zum Versehen des Indexbolzens mit einer geeigneten Elastizität sind in den Unteran­ sprüchen 3 und 4 aufgezeigt.

Durch die Möglichkeit einer elastischen Durchfederung können Toleranzungenauigkeiten auf einfache Weise durch das erfindungsgemäße Spiel bzw. die elastische Durchfederung ausgeglichen werden. Derartige Toleranz­ ungenauigkeiten können z. B. aufgrund einer natürlichen Abnutzung bzw. einem Verschleiß auftreten. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann auch in derartigen Fällen eine Positionierungsgenauigkeit eingehalten werden.

Eine sehr vorteilhafte und nicht naheliegende Weiter­ bildung der Erfindung ergibt sich dann, wenn der Pa­ lettenspanntisch mit einer Prüfluftzuleitung versehen ist, die mit Luftleitungen in den Indexbolzen verbun­ den ist, deren Öffnungen in die Stirnseiten der Index­ bolzen münden.

Da aufgrund der exakten Anpassung des Umfanges der In­ dexbolzen an die Bohrungen eine Abdichtung erreicht wird, kann in einfacher Weise durch Zuführung von Druckluft festgestellt werden, ob die Palette satt und spielfrei auf dem Palettenspanntisch festgespannt ist. Eventuell in die Bohrungen eingedrungene Fremdkörper, die damit eine fehlerhafte Spannung ergeben würden, lassen sich auf diese Weise feststellen, denn in die­ sem Falle würde Prüfluft entweichen, was sich mit ent­ sprechenden Prüfeinrichtungen damit in einfacher Weise feststellen lassen würde.

Nachfolgend sind anhand der Zeichnung zwei Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung prinzipmäßig beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 ausschnittweise einen Längsschnitt durch eine Palette und einen Palettenspanntisch mit einer Spanneinrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt, entsprechend dem in der Fig. 1, mit einer anderen Ausgestaltung eines Indexbol­ zens.

Eine Palette 1 üblicher Bauart befindet sich über einem Pa­ lettenspanntisch 2. Die Palette 1 und der Palettenspanntisch 2 sind grundsätzlich von bekannter Art, weshalb nachfolgend nicht näher darauf eingegangen wird. Gleiches gilt für die Einrichtung zum Herabziehen der Palette 1 auf den Paletten­ spanntisch zu dessen Spannung. Hierzu besitzt im allgemeinen die Palette 1 zwei Längsnuten in T-Form, entsprechend der T-Nut 3 in der Oberseite der Palette, die zum Festspannen von Werkstücken dient. In die nicht dargestellte T-Nut wird eine T-förmige Leiste eingeschoben, die durch an dem Palet­ tenspanntisch angeordnete Hydraulikzylinder nach unten gezo­ gen wird. Auf diese Weise wird die Palette auf den Paletten­ spanntisch 2 gezogen. Die genaue Positionierung bzw. Arretie­ rung wird dabei durch konische Bohrungen 4 in der Palette 1 erreicht, in die entsprechend angepaßt Indexbolzen 5, die die gleiche Konussteigung besitzen, eingeschoben werden. Die beiden Konusflächen sind dabei exakt aneinander angepaßt, so daß sich eine entsprechende Abdichtung ergibt. Im allgemei­ nen sind zwei auf Abstand voneinander angeordnete Bohrungen 4 mit dazugehörigen Indexbolzen 5 für jede Palette ausrei­ chend. Die Tiefe jeder Bohrung 4 ist dabei so gewählt, daß der dazugehörige Indexbolzen 5 nicht vollständig bis zum Grunde der Bohrung 4 ragt.

Wie ersichtlich, ist die Bohrung 4 dabei nicht direkt in der Palette 1 eingebracht, sondern in einem gesonderten Einsatz­ teil 6, das wiederum fest in der Palette, z. B. durch Schrau­ ben 7, befestigt ist. Das Einsatzteil 6 kann als Scheibe ausgebildet sein. Von beiden Stirnseiten des scheibenförmi­ gen Einsatzteiles 6 aus ragen jeweils Ringnuten 8 und 9 in das Innere der Scheibe. Die Durchmesser der beiden Ringnuten 8 und 9 sind dabei unterschiedlich. Auf diese Weise können die Tiefen der Ringnuten so gewählt werden, daß sie jeweils mehr wie die Hälfte der Scheibendicke betragen. Wie ersicht­ lich, ergibt sich damit eine mäanderartige bzw. ziehharmoni­ kaartige Ausgestaltung, wobei lediglich auf einen entspre­ chenden Abstand der Ringnuten 8 und 9 voneinander zu achten ist, damit eine genügend Materialschwächung gegeben ist. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß der Abstand der beiden Ringnuten 8 und 9 voneinander nicht größer oder nicht wesentlich größer ist wie die Dicke der guten.

Selbstverständlich können im Bedarfsfalle auch noch mehr Ringnuten angeordnet werden. Dies hängt von den jeweiligen Anforderungen und von der Größe der zu erwartenden Tempera­ turausdehnungen ab.

Zur Abstimmung bzw. zum eventuellen Ausgleich von Ungenauig­ keiten kann das Einsatzteil 6 und/oder ein Flansch 10, aus dem der Indexbolzen 5 herausragt, mit einer Unterlegscheibe 11 bzw. 12 versehen sein. Durch ein entsprechendes Auswech­ seln der Unterlegscheibe 11 oder 12 können entsprechende Anpassungen vorgenommen werden.

Der Palettenspanntisch 2 ist mit einer Prüfluftzuleitung 13 versehen, die über eine Querleitung 14 jeweils zu der aus der Bohrung 4 und dem Indexbolzen bestehenden Zentrier- und Positioniereinrichtung führt. Der Flansch 10 und der Index­ bolzen 5 weisen eine Luftleitung 15 im Inneren auf, deren vorderes Ende in der Bohrung 4 in einem entsprechenden Frei­ raum 16 mündet. Zum Prüfen, ob die Palette in der richtigen Lage und Höhe auf dem Palettenspanntisch 2 positioniert ist, wird Prüfluft über die Prüfluftzuleitung 13, die Querleitung 14 und die Luftleitung 15 in den Freiraum eingeführt. Befin­ det sich kein Fremdkörper in der Bohrung, der ein sattes An­ liegen der Umfangsfläche des Indexbolzens 5 in der Bohrung 4 verhindert, entsteht ein entsprechender Staudruck, der als Maß für die exakte Positionierung verwendet werden kann.

Der Indexbolzen 5 ist über den damit verbundenen Flansch, der im allgemeinen einstückig mit dem Indexbolzen 5 ist, über Schrauben 17 mit dem Spanntisch 2 bzw. einem gesonder­ ten Zwischenglied 18 verbunden, wobei das Zwischenglied 18 fest in dem Palettenspanntisch 2 angeordnet ist.

Wie aus der Fig. 1 weiter ersichtlich ist, dient die Unter­ legscheibe 11, die ringförmig ausgebildet ist, nur im äuße­ ren Bereich des scheibenförmigen Einsatzteiles 6 für dessen Auflage. Im inneren Bereich befindet sich zwischen der Rück­ wand des Einsatzteiles 6 und der Palette bzw. einer Zwischen­ scheibe 19 ein geringer Abstand bzw. ein Spiel. Dies bedeu­ tet, daß beim Festspannen der Palette 1 auf den Paletten­ spanntisch 2 eine Durchfederungsmöglichkeit für einen Tole­ ranzausgleich gegeben ist.

Die in der Fig. 2 dargestellte Spanneinrichtung ist grund­ sätzlich von gleichem Aufbau, weshalb die gleichen Bezugszei­ chen wie in der Fig. 1 hierfür übernommen worden sind. Der wesentliche Unterschied besteht lediglich darin, daß in einer kinematischen Umkehrung die Durchfederung für einen Toleranzausgleich in Spannrichtung durch eine entsprechende Elastizität bzw. Nachgiebigkeit des Indexbolzens 5 mit dem Flansch 10 erreicht wird. Wie ersichtlich, liegt in diesem Falle das Einsatzteil 6 im wesentlichen auf seiner Rückseite flach auf, wozu eine zweite Ringscheibe im inneren Bereich des scheibenartigen Einsatzteiles 6 vorgesehen ist. Selbst­ verständlich kann statt zwei Unterlegscheiben 11 und 20 im Bedarfsfall auch nur eine einzige Scheibe vorgesehen sein, ebenso wie auch das Einsatzteil 6 mit seiner Rückseite di­ rekt an einem Zwischenteil 21, das mit der Palette 1 fest verbunden ist, anliegen kann.

Zur Erreichung der notwendigen Elastizität ist der Indexbol­ zen 5 im Inneren teilweise hohl, was z. B. durch eine entspre­ chend große zentrale Bohrung 22 erreicht wird. Zusätzlich ist eine Ringnut 23 entsprechender Breite in dem Flansch 10 vorgesehen. Die Ringnut 23 besitzt eine derartige Breite und Tiefe, daß lediglich ein ringförmiger Verbindungssteg 24 relativ geringer Stärke zwischen den Indexbolzen 5 und der ringförmigen äußeren Auflagefläche des Flansches 10 vorhan­ den ist. Wie ersichtlich ist ein Spiel zwischen einer ring­ förmigen Zwischenscheibe 25 unter dem Indexbolzen 5 und der genannten Scheibe vorhanden, damit eine entsprechende Durch­ federung gegeben ist. Die Zwischenscheibe 25 in der Fig. 2 und die Zwischenscheibe 19 in der Fig. 1 dienen gleichzeitig auch dazu, das Spiel für die Durchfederung als Anschläge zu begrenzen. Materialausdehnungen können durch die Verformbar­ keit der Scheibe 6 aufgrund der Ringnuten 8 und 9 problemlos aufgenommen werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Spannen von Paletten auf einem Pa­ lettenspanntisch, der mehrere, wenigstens in Teil­ zonen eine stumpfkegelige Form aufweisende, Index­ bolzen besitzt, die in Bohrungen in der festzuspan­ nenden Palette oder einem mit der Palette verbun­ denen Teil einschiebbar sind, wozu die Palette in Richtung auf den Palettenspanntisch gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexbolzen (5) jeweils einen Flansch (10) auf­ weisen, der nur in seinen Randbereichen auf dem Pa­ lettenspanntisch (2) aufliegt, wobei im mittleren Bereich eine elastische Durchfederung gegeben ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (10) und/oder der Indexbolzen (5) im mittleren, elastisch durchfedernden Bereich mit Aussparungen, Bohrungen oder dergleichen (22, 23) zur Erzielung einer Elastizität in Spannrichtung versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Indexbolzen (5) über einen ringförmigen Verbin­ dungssteg (24) mit der äußeren Auflagefläche des Flansches (10) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der elastischen Durchfederung unter dem Indexbolzen (5) mit Spiel als Anschlag eine Zwi­ schenscheibe (25) liegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Palettenspanntisch (2) mit einer Prüfluftzulei­ tung (13) versehen ist, die mit Luftleitungen (15) in den Indexbolzen (5) verbunden ist, deren Öffnun­ gen in die Stirnseiten der Indexbolzen (5) münden.