DE4422299C2 - Werkstückspannvorrichtung - Google Patents
WerkstückspannvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen
von stationsweise zu bearbeitenden Werkstücken, die
häufig unter mehreren voneinander verschiedenen Winkeln
zu bearbeiten sind. Solche Werkstücke sind beispielsweise
sogenannte Klemmkörper, die in großer Zahl als elektri
sche Anschlußeinrichtungen verwendet werden. Derartige
Werkstücke bestehen meist aus einem nicht allzu harten
Metall und sind von einem oder mehreren Löchern ganz oder
teilweise durchsetzt. Es ist dabei sowohl unerwünscht,
daß das Werkstück insgesamt verformt wird als auch daß
sich auf dem Werkstück Spannmarken, d. h. von der Auf
spannung herrührende Spuren bilden.
Wenn Werkstücke in sehr großer Anzahl bearbeitet
werden sollen, wie es beispielsweise bei den genannten
Klemmkörpern der Fall ist, ist es außerdem wünschenswert,
daß die Werkstücke auf einfache Weise und möglichst ma
schinell in die Werkstückspannvorrichtung einlegbar und
in dieser automatisch fixierbar sind.
Aus dem DE-GM 19 62 496 ist eine Klemmvorrichtung
zum Einspannen von Werkstücken, beispielsweise beim
Sägen,
Feilen oder Hobeln, als Ersatz für Schraubstöcke bekannt.
Diese Klemmvorrichtung weist eine keilförmige Grundplatte
mit zwei Befestigungslöchern zur Montage auf einer Werk
bank oder dergleichen auf. An beiden im spitzen Winkel
aufeinander zulaufenden Längskanten der Grundplatte sind
etwa im rechten Winkel von der Grundplatte wegstehende
Ränder vorgesehen. Auf einem der Ränder ist ein unter
seitig mit einer Nut versehenes Klemmstück gleitend ver
schiebbar gelagert. Das Klemmstück weist eine zu dem
anderen Rand weisende Anlagefläche auf, die parallel zu
dem betreffenden Rand ausgerichtet ist. Eine Längsver
schiebung des Klemmstückes bewirkt eine Abstandsverände
rung zwischen der Klemmfläche und dem Rand. Zur Betätigung
des ebenfalls keilförmig ausgebildeten Klemmstückes, d. h.
zu seiner Überführung in die jeweilige Klemmstellung, ist
es an seinem spitzen Ende mit einem Vorsprung vorgesehen,
der als Anlage für ein Werkstück und somit als Mitnehmer
für das Klemmstück dient.
Zum Festklemmen des Werkstückes wird dieses zunächst
auf die ortsfest gelagerte Grundplatte aufgesetzt und
durch eine Bewegung auf die spitze Seite der keilförmigen
Grundplatte zu festgeklemmt. Die Lage des Werkstückes
definiert den Abstand zwischen der Klemmfläche und dem
Rand. Die jeweils erreichte Klemmstellung ist deshalb von
der Dicke des zu spannenden Werkstückes abhängig.
Aus der US-PS 2 514 292 ist eine Klemmvorrichtung
bekannt, die zwei nach Art eines Schraubstockes aufein
ander zu und voneinander weg bewegbare Klemmbacken auf
weist. Die Klemmbacken sind in einem ortsfesten Grundge
rüst aufeinander zu und voneinander weg verschiebbar
gelagert und weisen an ihren aufeinander zugerichteten
Stirnseiten jeweils zwei stumpfwinklig zueinander stehende
Klemmflächen auf. Jede Backe ist durch jeweils einen Keil
angetrieben, wobei die beiden Keile Zinken eines gabelför
migen Betätigungsgliedes bilden. Eine quer zu der Bewe
gungsrichtung der Backen gerichtete Bewegung des Betäti
gungsgliedes wird durch das so gebildete Keilgetriebe in
eine Längsbewegung der Backen umgesetzt.
Aus dem DE-GM 87 07 006 ist eine ebenfalls nach Art
eines Schraubstockes arbeitende Spanneinrichtung für
einen Schalttellerautomaten bekannt, bei der die beiden
Backen durch jeweils schwenkbar gelagerte, als zweiarmi
ger Hebel ausgebildete Finger gebildet werden. Die beiden
Finger, deren jeweilige freie Enden aufeinander zu und
voneinander weg geschwenkt werden können, spannen das
Werkstück zwischen ihren freien Enden. Jeder Finger ist
an seinem anderen Ende über ein Kugelgelenk mit einem
Stößel versehen, der axial verschiebbar geführt und von
einem Keilgetriebe angetrieben ist.
Das Werkstück steht in Spannstellung mittig zwischen
den Fingern, wobei die genaue Mittenposition durch das
Zusammenspiel der die beiden Finger separat antreibenden
beiden Keilgetriebe bestimmt ist.
Aus der US-PS 2 790 361 ist eine Vorrichtung zum
Anheben und Unterstützen flächiger Werkstücke bei ihrer
Bearbeitung bekannt, die wenigstens einen in einem orts
fest gelagerten Gerüst verschiebbar auf- und abbewegbaren
Stößel aufweist. Dieser ist über eine Feder auf seine
vorgeschobene Position zu belastet. In Querrichtung zu
dem Stößel ist ein Keil verschiebbar gelagert, der den
Stößel in seiner jeweiligen Axialposition festklemmen
kann. Der Keil ist mittels einer Feder auf seine Klemm
stellung zu belastet und durch eine Antriebseinrichtung
lösbar.
Diese Vorrichtung dient nicht dem eigentlichen Span
nen von Werkstücken.
Aus der DE-OS 21 40 457 ist eine Werkzeugmaschine
mit einem Schaltteller bekannt, wobei an dem Schaltteller
mehrere Spanneinrichtungen zum Aufspannen von Werkstücken
vorgesehen sind. Jede Spanneinrichtung weist einen fest
stehenden Backen auf, gegen den das Werkstück mittels
eines Klemmbackens gedrückt wird. Der Klemmbacken
ist als einarmiger Hebel ausgebildet, der eine dem fest
stehenden Backen zugewandte Anlagefläche für das Werk
stück aufweist.
Schließlich ist aus der US-PS 13 32 442 eine Klemm
vorrichtung bekannt, mittels derer zwei aneinander zu
haltende Bleche oder anderweitige flächenhafte Teile
miteinander verspannt werden können. Zu der Vorrichtung
gehört ein Klemmbügel, der zwei im Abstand parallel
zueinander gehaltene, jeweils zweischenklige, U-förmige
Spannbacken aufweist. Die Spannbacken sind bei einem
Schenkel miteinander über einen Steg verbunden, der als
Widerlager für einen Keil dient. Zum Spannen zweier
Bleche oder anderweitiger flächenhafter Gebilde werden
diese aufeinandergelegt und in die zwischen den beiden
jeweiligen Schenkeln der Spannbacken definierten Spalte
eingeführt. Um die Bleche gegeneinander zu drücken, wird
nun der Keil zwischen die beiden Spannbacken eingesetzt,
wobei sich der Keil mit einer Fläche an einem der Bleche
und mit seiner gegenüberliegenden Schrägfläche an dem die
Spannbacken verbindenden Steg abstützt. Wird der Keil nun
weiter vorgeschoben, preßt er die Bleche gegen den jewei
ligen von dem Steg abliegenden Schenkel der Spannbacken,
wobei die Bleche aneinandergedrückt werden.
Außerdem sind aus der Praxis Spannvorrichtungen
bekannt, bei denen das quaderförmige Werkstück in eine
entsprechende rechteckige Ausnehmung einer als ortsfestes
Widerlager ausgebildeten Aufnahmeplatte eingelegt wird.
Die Ausnehmung ist dabei im Randbereich der Platte vor
gesehen, so daß das eingelegte passende Werkstück darin
mit geringem Spiel aufgenommen werden kann, wobei es von
drei Seiten her umschlossen ist. Die Ausnehmung weist
dazu zwei Seiten- und eine Bodenfläche auf. Zum Fest
spannen des Werkstückes der Ausnehmung ist die Spann
platte von zwei einstückig miteinander verbundenen Spann
pratzen umgriffen, die jeweils eine Schrägfläche auf
weisen, mit der sie das zu bearbeitende Werkstück in die
Ausnehmung hineindrücken und darin fixieren.
Die Schrägflächen der Spannpratzen stützen sich
dabei an Kanten des Werkstückes ab, wodurch diese defor
miert werden.
Bei einer anderen Version ist die oben beschriebene
Spannvorrichtung dahingehend abgeändert, daß anstelle der
Schrägflächen Falze (randoffene Nuten), die einer jewei
ligen Kante des Werkstückes angepaßt sind, verwendet
werden. Jedoch hinterlassen auch die Falze Spuren an dem
Werkstück.
Davon ausgehend ist es eine Aufgabe der Erfindung,
eine Vorrichtung zum Spannen von Werkstücken zu schaffen,
mit der ein Werkstück auf einfache Weise gespannt werden
kann, ohne daß es dabei bleibend deformiert wird und ohne
daß sich dabei Spannmarken bilden. Eine weitere Aufgabe
liegt darin, eine Maschine zu schaffen, an der die zu
bearbeitende Werkstücke ohne Ausbildung von Spannmarken
spannbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkma
len des Anspruches 1 sowie eine Maschine nach Anspruch 18
gelöst.
Die Vorrichtung enthält einen Aufnahmekörper, in dem
das Werkstück formschlüssig behalten ist. Das Werkstück
liegt dabei flächig in der Ausnehmung an, so daß sich
der beim Spannen auf das Werkstück ausgeübte Druck auf
größere Flächen verteilt, wodurch keine Spannmarken ent
stehen. Der beweglich gelagerte Klemmkörper drückt mit
seiner Druckfläche ebenfalls flächig gegen das Werkstück.
Durch diese großflächige Krafteinleitung wird eine De
formation oder anderweitige Beschädigung des Werkstücks
sicher vermieden.
Der Klemmkörper wirkt beim Spannen des Werkstücks
als Keil, der mit seiner Druckfläche das Werkstück in
die Ausnehmung hineindrückt. Auf die genaue Lage der
Druckfläche in Bezug auf das Werkstück kommt es dabei
nicht an, da die Druckfläche ohnehin eine Relativbewe
gung zu der entsprechenden an dem Werkstück vorhandenen
Planfläche ausführt. Die Vorrichtung ist deshalb einfach
und robust.
Obwohl die Anlagefläche zur Erzielung eines größeren
seitlichen Versatzes des Keiles eine gekrümmte Fläche
sein kann, ist es doch vorteilhaft, wenn sie als Plan
fläche ausgebildet ist. Zum Spannen des Werkstückes
ist lediglich eine ganz geringfügige seitliche Bewegung
des keilförmigen Klemmkörpers erforderlich, wobei mit
einer Planfläche eine saubere Führung des Klemmkörpers
sichergestellt ist. Dies gilt auch für die mit der An
lagefläche in Berührung stehende Abstützfläche des Klemm
körpers.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Druckfläche eine
Planfläche ist; jedenfalls dann, wenn die entsprechende
an dem Werkstück vorgesehene Spannfläche ebenfalls plan
ist.
Die Druckfläche und die Abstützfläche schließen einen
spitzen Winkel ein, der nicht zu klein sein sollte. Je
kleiner dieser einen Keilwinkel bildende Winkel ist,
desto größer wird die von dem Klemmkörper auf das Werk
stück ausgeübte Klemmkraft bei ansonsten gleichbleiben
der Spannkraft. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen,
den Winkel etwa 15° groß zu machen.
Zum Festklemmen des Werkstückes wird das Klemmstück
in einer Richtung bewegt, bei der es sich zwischen die
Anlagefläche und die an dem Werkstück vorgesehene Spann
fläche klemmt. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Rich
tung der Hin- und Herbewegung des Klemmstückes im wesent
lichen in einer von der Druckfläche definierten Ebene
liegt, so daß die Flächennormale der Druckfläche im we
sentlichen rechtwinklig zu der Richtung der Hin- und Her
bewegung liegt. In diesem Fall wird eine besonders ge
ringe seitliche Bewegung des Klemmstücks erreicht, so
daß das Werkstück in die geöffnete Spannvorrichtung be
sonders präzise eingesetzt werden kann.
Zum Spannen von im Querschnitt rechteckigen Quer
schnitten ist es vorteilhaft, wenn die Ausnehmung im
Querschnitt ebenfalls rechteckig ist. Diese weist dann
eine plane, zur Druckfläche im wesentlichen flächen
parallel ausgerichtete Bodenfläche auf. Dadurch wird
sichergestellt, daß der von dem Klemmkörper in das Werk
stück eingeleitete Druck gleichmäßig von dem Werkstück
aufgenommen wird, so daß an keiner Stelle die Fließgrenze
seines Materials überschritten wird.
Wenn sowohl der Aufnahmekörper als auch bedarfsweise
der Klemmkörper plattenförmig ausgebildet sind, ergibt
sich eine Werkstückspannvorrichtung, bei der das gespann
te Werkstück besonders gut zugänglich ist. Aus der Spann
vorrichtung herausschauende Abschnitte des Werkstücks kön
nen völlig frei bearbeitet werden. Darüber hinaus können
in dem plattenförmigen Aufnahmekörper außerdem Bohrungen
vorgesehen sein, die von außen zu dem Werkstück führen
und durch die das Werkstück bearbeitbar ist.
Eine zuverlässige einfache und reproduzierbare Span
nung des Werkstücks in dem Aufnahmekörper wird erhalten,
wenn der Klemmkörper auf seine Klemmstellung zu federnd
vorgespannt ist. Zu diesem Zweck kann er von einem Be
tätigungsbolzen geführt sein, an dem eine entsprechende
Feder angreift. Diese Art der Spannung hat den Vorteil,
daß die Werkstücke auch dann gespannt bleiben, wenn
Energiezuführungen wie Druckluft oder Strom abgeschal
tet werden. Das Lösen der Werkstückspannvorrichtung wird
dann herbeigeführt, indem der Klemmkörper entgegen der
Wirkung der Feder in seine Lösestellung gebracht wird.
Die Werkstückspannvorrichtung ist vorteilhaft an
einer Maschine mit Werkstückrevolvern verwendbar, wobei
die Spannvorrichtungen beispielsweise an einem drehbar
an der Maschine gelagerten Ring angebracht sind. Während
die eigentlichen Spannplätze an der Außenseite des
Rings plaziert sind, liegen die zu den Werkstückspann
vorrichtungen gehörigen Antriebseinrichtungen im innen
bereich des Ringes. Dadurch sind die Werkstücke für die
Bearbeitung gut zugänglich, während die Antriebseinrich
tungen an zentraler Stelle untergebracht werden können.
Die Antriebseinrichtungen enthalten Druckfedern, die
die Klemmstücke spannen. Jedoch ist zum Lösen des Klemm
körpers eine Löseeinrichtung erforderlich, die beispiels
weise ein im Innenbereich des Ringes angeordneter kraft
betätigter Hebel sein kann. Dieser drückt gegen den be
treffenden Betätigungsbolzen, der zu einem zu lösenden
Klemmkörper gehört und schiebt diesen dadurch in seine
Freigabestellung.
Der Hebel ist um eine Drehachse schwenkbar, die in
Bezug auf den drehbaren Ring ortsfest angeordnet sein
kann. Durch die Drehung des Ringes gelangen dann die Be
tätigungsbolzen der unterschiedlichen Werkstückspann
vorrichtungen nach und nach in den Wirkungsbereich des
Hebels. Dabei genügt es, wenn die Betätigungsbolzen an
den Stellen, an denen Werkstücke eingespannt oder ent
nommen werden sollen, in den Bereich des Hebels gelan
gen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine zu einer Maschine mit Werkstückrevolver ge
hörige Platte mit Vorrichtung zum Spannen von
Werkstücken, in einer ausschnittsweisen und
schematisierten Stellung,
Fig. 2 die Vorrichtung zum Spannen von Werkstücken nach
Fig. 1, in einer vergrößerten Darstellung in
Draufsicht und
Fig. 3 die Vorrichtung Rum Spannen von Werkstücken nach
Fig. 1, in Seitenansicht und in einer teilweise
geschnittenen Darstellung.
Eine in Fig. 1 lediglich durch ihre zur Werkstückauf
nahme dienende Tellerplatte 1 veranschaulichte Maschine
ist dazu vorgesehen, an einer Vielzahl von an entsprechen
den Spannstellen 2 aufgenommenen Werkstücken 3 nacheinan
der mehrere, meist spanende Bearbeitungsvorgänge auszu
führen. Die ringförmige Tellerplatte 1 wird dabei entsprechend
dem Bearbeitungstakt der an den Spannstellen gehaltenen Werk
stücke 3 um ihre senkrecht auf der Zeichenebene stehende
Symmetrieachse taktweise weitergedreht, wobei die Werk
stücke 3 nacheinander alle nicht weiter dargestellten
Bearbeitungsstationen durchlaufen. Zur Aufnahme der Werk
stücke 3 an den Spannstellen 2 weist die Tellerplatte 1
mehrere äquidistant über ihren Umfang verteilte Vorrich
tungen 4 auf, die wahlweise in eine Löse- und in eine
Klemmstellung überführbar sind.
Die über den Umfang der Tellerplatte 1 verteilten
Vorrichtungen 4 sind untereinander identisch. Jede Vor
richtung 4 enthält einen Aufnahmekörper 6, der mit der
Tellerplatte 1 fest verbunden ist. Der Aufnahmekörper
6 weist eine Ausnehmung 7 auf, in der das Werkstück 3
formschlüssig sitzt.
Zum Spannen des in der Ausnehmung 7 sitzenden Werk
stückes 3 ist ein keilförmiger Klemmkörper 8 vorgesehen,
der radial beweglich ist und sich an einem starr mit der
Tellerplatte 1 verbundenen Widerlager 9 abstützt.
In den Fig. 2 und 3 ist die Vorrichtung 4 mit dem
darin gehaltenen Werkstück 3 gesondert und vergrößert
dargestellt. Der Aufnahmekörper 6 weist einen im wesent
lichen plattenförmigen Abschnitt 11 auf, dessen Dicke
im Bereich von einigen Millimetern liegt und erheblich
geringer sein kann als die in Richtung seiner Dicke zu
messende Länge des in seiner Ausnehmung 7 zu haltenden
Werkstückes 3. Der plattenförmige Abschnitt 11 geht, sich
bei 12 allmählich verdickend, in einen Wurzel
bereich 13 über, in dem eine insbesondere auch aus der
Fig. 3 ersichtliche Gewindesackbohrung 14 vorgesehen
ist. Im Bereich der Gewindesackbohrung 14 geht der Wurzelbe
reich 13 in eine Fußplatte 15 über, die eine Planfläche
16 zur genauen Ausrichtung des Klemmkörpers 8 an der
Tellerplatte sowie weitere Justiermittel, wie beispiels
weise Paßbohrungen, Nuten od. dgl., aufweist.
Die zur Aufnahme des Werkstücks 3 vorgesehene Aus
nehmung 7 ist in Draufsicht etwa rechteckförmig und
weist eine Bodenfläche 18 auf, die parallel zu einer
mittig durch das Werkstück 3 gehenden Radialen 19 liegt.
An die Bodenfläche 18 schließen sich zwei im Abstand
parallel zueinander angeordnete Seitenflächen 21 und
22 an, wobei der Abstand der Seitenflächen 21, 22 von
einander und der Abstand der Bodenfläche 18 von der
Radialen 19 nach den Abmessungen des Werkstückes 3 be
messen ist.
Zum Festklemmen des im Querschnitt rechteckigen
Werkstückes 3 ist der im wesentlichen keilförmige Klemm
körper 8 vorgesehen, der mit seiner plan ausgebildeten
Druckfläche 23 an einer entsprechenden Planfläche des
Werkstückes 3 anliegt. Der Klemmkörper 8 ist im Bereich
seiner Druckfläche 23 im wesentlichen plattenförmig und
weist an seiner der Druckfläche 23 gegenüberliegenden
Seite eine plan ausgebildete Abstützfläche 24 auf, die
mit der Druckfläche 23 einen spitzen Winkel einschließt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, das zur Spannung
von Messinghalbzeugen vorgesehen ist, hat sich ein Win
kel von 12° als zweckmäßig herausgestellt. Jedoch kann der
Winkel bedarfsweise, d. h. in Abhängigkeit vom zu spannenden
Halbzeug und der gewünschten Haltekraft größer oder auch
kleiner sein. Für den Winkel kommt ein Bereich von 8° bis 15°
in Frage. Die Abstützfläche 24 liegt an einer aus Fig. 1
ersichtlichen, an dem Widerlager 9 vorgesehenen Anlagefläche
26 an. Die Anlagefläche 26 ist dabei flächenparallel zu der
Abstützfläche 24 ausgerichtet.
Der Klemmkörper 8 geht an seinem von der Spannstelle
2 abliegenden Ende in einen den Wurzelbereich 13 des Aufnahme
körpers 6 umgreifenden Sockelabschnitt 27 über, der ein
stückig mit einem Betätigungsbolzen 28 verbunden ist.
Der Betätigungsbolzen 28 liegt dabei koaxial zu der
Radialen 19.
Der Betätigungsbolzen 28 des einstückigen Klemmkörpers 8
ist mit einigem seitlichen Spiel in einer Bohrung 29
geführt, die an der Tellerplatte 1 vorgesehen ist.
Der Betätigungsbolzen 28 trägt an seinem freien En
de ein Gewinde 31, das der Befestigung einer nicht weiter
dargestellten Schraubenfeder dient. Diese stützt sich
einenends an dem die Bohrung 29 aufweisenden Abschnitt
der Tellerplatte 1 und anderenends an einer auf das Ge
winde 31 aufgeschraubten Mutter ab. Außerdem ist der Be
tätigungsbolzen 28 an seinem freien Ende bei 32 zur bes
seren Handhabung abgeflacht. Durch die Wirkung der
Schraubenfeder ist der Betätigungsbolzen 28 und somit
der Klemmkörper 8 auf seine Klemmstellung zu vorgespannt.
Das Werkstück 3 ist demnach in der Ruhestellung der Vor
richtung 4 festgeklemmt.
Um die Vorrichtung 4 bedarfsweise lösen und das Werk
stück 3 herausnehmen zu können, ist der Stirnseite des
Betätigungsbolzens 28 gegenüberliegend ein Hebel ange
ordnet, der eine in Fig. 2 lediglich schematisch ange
deutete Rolle 33 trägt. Der mit der Rolle 33 versehene
Hebel ist in Richtung des Pfeiles 34 betätigbar, wobei
das Werkstück 3 gelöst wird.
Während die Vorrichtungen 4 mit der Tellerplatte 1
verbunden sind und an deren Drehung teilnehmen, ruht
der die Rolle 33 tragende Hebel, so daß lediglich die
Vorrichtung 4 jeweils lösbar ist, deren Betätigungs
bolzen gerade der Rolle 33 gegenüberliegt.
Die insoweit beschriebene Vorrichtung 4 funktioniert
wie folgt:
An einer Aufgabestellung steht die Vorrichtung 4 mit ihrem Betätigungsbolzen 28 der Rolle 33 gegenüber. Dieser wird von der Rolle 33 nach außen geschoben, so daß der Klemmkörper 8 radial nach außen verschoben wird. In die ser Stellung wird ein Werkstück 3 in die Ausnehmung 7 eingelegt, wonach die Rolle 33 den Betätigungsbolzen 28 freigibt. Dieser bewegt sich unter der Wirkung der Kraft der auf ihm sitzenden Schraubenfeder radial nach innen, wodurch der Klemmkörper 8 ebenfalls nach innen gezogen wird. Dieser wirkt als Keil und legt sich mit seiner Druckfläche an die entsprechende Flanke des Werkstückes an. Mit seiner Abstützfläche 24 leitet der Klemmkörper 8 dabei die auf das Werkstück 3 ausgeübte Spannkraft in die Anlagefläche 26 des Widerlagers 9 ab. Dadurch ist das Werkstück 3 fest in der Ausnehmung 7 gehalten. Beim Weiterdrehen der Tellerplatte 1 bleibt das Werkstück 3 dauerhaft gespannt, bis es an eine Stelle gelangt, an der es entnommen werden soll. An dieser steht der Be tätigungsbolzen 28 mit seiner Stirnfläche wiederum einer Rolle 33 gegenüber, die bei Betätigung in Richtung des Pfeiles 34 das Werkstück löst.
An einer Aufgabestellung steht die Vorrichtung 4 mit ihrem Betätigungsbolzen 28 der Rolle 33 gegenüber. Dieser wird von der Rolle 33 nach außen geschoben, so daß der Klemmkörper 8 radial nach außen verschoben wird. In die ser Stellung wird ein Werkstück 3 in die Ausnehmung 7 eingelegt, wonach die Rolle 33 den Betätigungsbolzen 28 freigibt. Dieser bewegt sich unter der Wirkung der Kraft der auf ihm sitzenden Schraubenfeder radial nach innen, wodurch der Klemmkörper 8 ebenfalls nach innen gezogen wird. Dieser wirkt als Keil und legt sich mit seiner Druckfläche an die entsprechende Flanke des Werkstückes an. Mit seiner Abstützfläche 24 leitet der Klemmkörper 8 dabei die auf das Werkstück 3 ausgeübte Spannkraft in die Anlagefläche 26 des Widerlagers 9 ab. Dadurch ist das Werkstück 3 fest in der Ausnehmung 7 gehalten. Beim Weiterdrehen der Tellerplatte 1 bleibt das Werkstück 3 dauerhaft gespannt, bis es an eine Stelle gelangt, an der es entnommen werden soll. An dieser steht der Be tätigungsbolzen 28 mit seiner Stirnfläche wiederum einer Rolle 33 gegenüber, die bei Betätigung in Richtung des Pfeiles 34 das Werkstück löst.
Die von der Feder beim Spannen auf das Werkstück
ausgeübte Federkraft ist durch die Wirkung des keil
förmigen Klemmkörpers 8 entsprechend übersetzt, so daß
auf das Werkstück eine Kraft wirkt, die erheblich größer
ist als die von der Feder aufgebrachte. Es können deshalb
relativ schwache Federn verwendet werden, die leicht zu
betätigen sind. Außerdem spielt eine eventuelle Ermü
dung der Federn kaum eine Rolle. Durch die Kraftüber
setzung ist in jedem Fall eine ausreichende Spannkraft
vorhanden.
Bei einer etwas abgewandelten Ausführungsform der
Vorrichtung 4 weist der Aufnahmekörper 6 eine konzentrisch
zu der Radialen 19 liegende, die Ausnehmung 7 schneidende
Bohrung 36 auf, über die das Werkstück 3 zusätzlich der
Bearbeitung zugänglich ist.
Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
der Vorrichtungen 4 liegt ein wesentlicher Vorteil nicht
nur in der gleichmäßigen Aufspannung der Werkstücke 3 ohne
Beschädigung, Deformation und Spannmarken, sondern darüber
hinaus in der verbesserten Spanngenauigkeit.
Wenn der Klemmkörper 8 in seine Klemmstellung bewegt
wird, wird das Werkstück 3 sowohl gegen die Bodenfläche 18
als auch an die Seitenfläche 21 gedrückt. Das Werkstück 3
wird von der Druckfläche 23 des Klemmkörpers 8 reibend
mitgenommen und dadurch in den von der Seitenfläche 21
und der Bodenfläche 18 gebildeten Winkel gedrückt. Die
Lage des Werkstückes 3 ist dadurch gut definiert.
Im Ergebnis ist die Spanngenauigkeit unabhängig von
dem Abstand der Seitenflächen 21, 22 voneinander. Auch
ein ein etwas größeres Spiel schadet nicht.
Die Werkstücke 3 werden präzise gespannt und lassen
sich leicht in die Vorrichtung 4 einlegen und herausnehmen.
Ein bewußt vergrößertes Spiel ist möglich, um die Vorrich
tung 4 unempfindlich gegen Verklemmen zu machen.
Die in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel an der
Tellerplatte 1 angeordneten Vorrichtungen 4 sind darüber
hinaus, d. h. unabhängig von der Tellerplatte 1, zum Span
nen von Werkstücken vielseitig verwendbar. Derartige Vor
richtungen 4 können auch in stark vergrößerter oder ver
kleinerter Ausführung zum Spannen von Werkstücken ver
wendet werden. Dabei können solche Vorrichtungen 4 orts
fest an einer Maschine gelagert als auch mit beweglichen
Werkstückträgern, beispielsweise Paletten, verbunden sein,
die entlang eines vorbestimmten Weges durch mehrere Bear
beitungsstationen getaktet werden.
Claims (23)
1. Vorrichtung (4) zum Spannen von stationsweise zu
bearbeitenden Werkstücken (3),
mit einem Aufnahmekörper (6), der eine zur form schlüssigen Aufnahme des Werkstücks (3) vorgesehene Aus nehmung (7) aufweist, in der das Werkstück (3) dreiseitig gefaßt ist,
mit einem mit Abstand von der Ausnehmung (7) des Auf nahmekörpers (6) angeordneten, diesem gegenüberliegenden Widerlager (9), welches eine auf die Ausnehmung (7) zu weisende Anlagefläche (26) aufweist und in Bezug auf den Aufnahmekörper (6) ortsfest gelagert ist,
mit einem beweglich gelagerten Klemmkörper (8), der zwischen der Anlagefläche (26) und dem Aufnahmekörper (6) angeordnet ist und eine Abstützfläche (24) sowie eine zu dieser geneigte Druckfläche (23) aufweist, wobei die Ab stützfläche (24) der Anlagefläche (26) und die Druckfläche (23) der Ausnehmung (7) gegenüberliegt, und
mit einer Antriebseinrichtung (28, 33), mit der der Klemmkörper (8) in Antriebsverbindung steht und von der der Klemmkörper (8) zwischen einer Klemmstellung und einer Freigabestellung hin- und herbewegbar ist, wobei der in Klemmstellung stehende Klemmkörper (8) mit seiner Abstütz fläche (24) gegen die Anlagefläche (26) und mit seiner Druckfläche (23) gegen das in der Ausnehmung (7) des Wi derlagers (9) liegende Werkstück (3) drückt.
mit einem Aufnahmekörper (6), der eine zur form schlüssigen Aufnahme des Werkstücks (3) vorgesehene Aus nehmung (7) aufweist, in der das Werkstück (3) dreiseitig gefaßt ist,
mit einem mit Abstand von der Ausnehmung (7) des Auf nahmekörpers (6) angeordneten, diesem gegenüberliegenden Widerlager (9), welches eine auf die Ausnehmung (7) zu weisende Anlagefläche (26) aufweist und in Bezug auf den Aufnahmekörper (6) ortsfest gelagert ist,
mit einem beweglich gelagerten Klemmkörper (8), der zwischen der Anlagefläche (26) und dem Aufnahmekörper (6) angeordnet ist und eine Abstützfläche (24) sowie eine zu dieser geneigte Druckfläche (23) aufweist, wobei die Ab stützfläche (24) der Anlagefläche (26) und die Druckfläche (23) der Ausnehmung (7) gegenüberliegt, und
mit einer Antriebseinrichtung (28, 33), mit der der Klemmkörper (8) in Antriebsverbindung steht und von der der Klemmkörper (8) zwischen einer Klemmstellung und einer Freigabestellung hin- und herbewegbar ist, wobei der in Klemmstellung stehende Klemmkörper (8) mit seiner Abstütz fläche (24) gegen die Anlagefläche (26) und mit seiner Druckfläche (23) gegen das in der Ausnehmung (7) des Wi derlagers (9) liegende Werkstück (3) drückt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Anlagefläche (26) eine Planfläche ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abstützfläche (24) eine Planfläche ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Druckfläche (23) eine Planfläche ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Druckfläche (23) mit der Abstützfläche
(24) einen spitzen Winkel einschließt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der spitze Winkel in einem Bereich von 8 bis
15 Grad liegt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Anlagefläche (26) flächenparallel zu der
Abstützfläche (24) ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Richtung der Hin- und Herbewegung des
Klemmkörpers (8) im wesentlichen in einer von der Druck
fläche (23) definierten Ebene liegt, so daß die Flächen
normale der Druckfläche (23) im wesentlichen rechtwinklig
zu der Richtung der Hin- und Herbewegung liegt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausnehmung (7) im Querschnitt rechteckig
ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausnehmung (7) eine plane, zu der Druck
fläche (23) im wesentlichen flächenparallel ausgerichtete
Bodenfläche (18) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Aufnahmekörper (6) plattenförmig ausge
bildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Klemmkörper (8) plattenförmig ausgebil
det ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Klemmkörper (8) mit einem Betätigungs
bolzen verbunden ist, über den der Klemmkörper (8) auf
seine Klemmstellung zu federnd vorgespannt ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Klemmkörper (8) von der Antriebseinrich
tung (33) in Löserichtung betätigbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 und 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (33) eine den
Klemmkörper (8) in seine Klemmstellung vorspannende Feder
und eine Löseeinrichtung (33) enthält, über die der Klemm
körper (8) entgegen der Wirkung der Federkraft betätigbar
ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Löseeinrichtung ein Druckglied (33) ent
hält, das relativ zu dem Betätigungsbolzen (28) bewegbar
ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Druckglied (33) ein endseitig mit einer
Rolle (33) versehener Hebel ist.
18. Maschine mit Werkstückrevolver, der zur Halte
rung von Werkstücken (3) wenigstens eine Vorrichtung (4)
nach einem der Ansprüche 1 bis 17 aufweist.
19. Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich
net, daß die Vorrichtungen (4) zum Spannen der Werkstücke
(3) an einem an der Maschine drehbar gelagerten Ring (1)
gehalten sind.
20. Maschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich
net, daß die Antriebseinrichtung (33) bzw. die Antriebsein
richtungen in einem inneren Bereich des Ringes (1) ange
ordnet sind.
21. Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich
net, daß die Antriebseinrichtung einen kraftbetätigten
Hebel enthält.
22. Maschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich
net, daß der Hebel eine Drehachse aufweist, die in Bezug
auf den drehbaren Ring (1) ortsfest angeordnet ist.
23. Maschine nach Anspruch 20 oder 21, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Hebel an seinem dem Betätigungsbol
zen (28) zugewandten Ende eine Rolle (33) trägt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944422299 DE4422299C2 (de) | 1994-06-25 | 1994-06-25 | Werkstückspannvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944422299 DE4422299C2 (de) | 1994-06-25 | 1994-06-25 | Werkstückspannvorrichtung |
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---|---|
DE4422299A1 DE4422299A1 (de) | 1996-01-04 |
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US2514292A (en) * | 1947-01-10 | 1950-07-04 | Paul S Paulson | Wedge vise |
US2790361A (en) * | 1953-08-14 | 1957-04-30 | Sundstrand Machine Tool Co | Jack mechanism |
DE8707006U1 (de) * | 1987-05-15 | 1987-07-09 | Hermann Kneissler KG, 7230 Schramberg | Spanneinrichtung für einen Schalttellerautomaten |
-
1994
- 1994-06-25 DE DE19944422299 patent/DE4422299C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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DE4422299A1 (de) | 1996-01-04 |
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