DE8001021U1 - Vorrichtung zum Aufspannen eines Werkstückes auf einen Spanntisch - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht	sieh auf	eine VörifidhtUiig	a uw At	if- ί
spannen eines WeifkStüökeS	auf eitlen	Späüntiädh, fflit l·
äöheif Betätigung*

Soll ein Werkstück an unzugänglicher Stelle auf einen Spanntisch aufgespannt werden/ ist es nicht immer möglich, mit Werkzeugen das Aufspannen des Werkstückes vorzunehmen. In solchen Fällen wurden bereits hydraulisch betätigte Spannelemente eingesetzt. Diese weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie v/ährend der gesamten Spannzeit mit einer den Druck für das hydraulische Medium erzeugenden Pumpe oder einem entsprechenden Speicher verbunden bleiben müssen* Hierzu muß der Spanndruck während der gesamten Bearbeitung des betreffenden Werkstückes überwacht werden, da bei einem Fehler im Hydrauliksystem eine ernste Gefährdung der Bedienungsperson an der betreffenden Werkzeugmaschine eintreten könnte. Daneben wären auch Werkzeugbeschädigungen sowie Beschädigungen am Werkstück und an der Maschine möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufspannen eines Werkstückes zu schaffen, die sich für den Einsatz an unzugänglichen Stellen eignet, einfach und robust aufgebaut ist und betriebssicher arbeitet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches aufgeführten Merkmale gelöst.

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Öle eiffindungsgemäße Vorrichtung weiät gegenüber deiii Be^a

_r. k-anilteri die Vorteile auf, daß sie mit relativ geringem Aufwand

a auskömmt, äö iöt beispielsweise nur eine einzige Hydraulik!ei-

für die ZiufühifUng des Druckmediums erforderlich, äUf

separate Ventile zum Ein- Und Ausschalten Verschiedener Servo-Elemene kann Verzichtet werden. Da das Aufspannen eines Werkstückes mittels in der Vorrichtung vorhandener Federn unabhängig Von einem extern zu erzeugenden Hydraulikdruckes erfolgt, kann die Vorrichtung auch aus diesem Grunde sehr betriebssicher betrieben werden₄

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Ünteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispxeles mittels Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem auf einen Spanntisch aufgespannten Werkstück;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß

Figur 1, teilweise im Schnitt;

Fig. 3 eine Frontansicht derselben Vorrichtung; Akte 5665

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Fig, 4 ein Weg-DrUdk-Diagtfamm, aüä derri del? Vorgang des" Eusammeridrüdkens Vött 2Wei, 2U der Vorrichtung gehörenden Federpäketen in Abhängigkeit von aem äugeführten Hydraulikdruäk hervorgeht.

Ein Werkstück 1 (Fig* i) soll auf einem Spanntisch 2

festgespannt werden* Hierzu dient ein Spanneisen 3/ das einen firuck in Richtung eines Pfeiles 38 auf das Werkstück 1 ausüben muß. Das Spanneisen 3 ist mittels eines länglichen Schlitzes 8 (Figur 2) auf einem Bolzen 13 längsvefschiebbar gelagert. Der Lagerung des Spanneisens 3 dient ferner ein Lagerstück 14, auf dem das Spanneisen 3 aufliegt, und eine Kegelpfanne 10, in der eine Kugelscheibe 11 gelagert ist. Letztere begrenzt mittels einer Mutter 12 die Auslenkung des Spanneisens 3 nach oben*

Das Lagerstück 14 ist mit einer schneidenförmxgen Auflage 39 (Fig. 1) versehen, wodurch das Spanneisen 3 in Richtung eines Pfeiles 16 sowie in entgegengesetzter Richtung wippende Bewegungen ausführen kann.

An dem dem Werkstück 1 abgekehrten Ende des Spanneisens "* ist in dieses eine T-Nute 9 eingelassen, in die ein Druckbolzen 13 eingreift. Die T-Nute 9 gestattet die Gewährleistung der Verbindung zwischen dem Druckbolzen 18 und dem Spanneisen 3, selbst wenn dieses in Richtung eines Pfeiles 15 oder entgegen dieser Richtung verschoben wird.

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An dem Ende des Drackbolzens 18, das dem Spanneisen 3 abgekehrt ist, ist an dem Druckbolzen ein Kolben 23 fest angebracht. Dieser liegt an einem vorzugsweise aus Tellerfedern bestehenden Federpaket 21 an und drückt dieses Federpaket 21 zusammen, sobald der Druck in einem Druckraum 40 des Kolbens ansteigt. Hierbei bewegt sich der Kolben 23 in Richtung eines Pfeiles 30.

Ein anderer Kolben 22 liegt an einem anderen Federpaket (Fig. 1) an und drückt dieses Federpaket 20 zusammen, sobald der Druck in einem Druckraum 41 ansteigt. Der Kolben 22 bev/egt sich hierbei in Richtung eines Pfeiles 31.

Der Kolben 22 geht in einen Ansatz 32 über, der mit einer Zahnstangenverzahnung versehen ist, in die die Verzahnung eines Ritzels 27 eingreift. An diesem sind zwei Gabeln 4, 5 starr angebracht, die beim Verdrehen des Ritzels 27 verschwenken. In die Gabelenden der beiden Gabeln 4, 5 greifen an dem Spanneisen 3 fest angebrachte Bolzen 6, 7 ein.

Die beiden Druckräume 40 und 41 für die beiden Kolben 22, stehen durch eine (in der Zeichnung nicht dargestellte) innere Verbindung der Vorrichtung druckmäßig miteinander in Verbindung.

Ein hydraulisches Medium zur Betätigung der Vorrichtung wird über sine Sehwenkveifsehiiaubung 37 (Fig. 2) der voifrlöh« tung zugeführt. Söwib genügt ein einziger Hydraulikansehluß

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zur Betätigung der Vorrichtung. Die Zuführung des Druckmediums zu dem Druckraum 40 des Kolbens 23 erfolgt von der Schwenkverschraubung 37 aus über ein Rückschlagventil 42, das in Figur symbolisch angedeutet ist. Die Zuführung des Druckrn diums zu dem Druckraum 41 des Kolbens 22 erfolgt über eine Drosselstel-

Ie 44, die in Fig. 1 symbolisch dargestellt ist. Die Herab- | setzung des Druckes erfolgt durch das zurücklaufende Hydraulikmedium, das von dem Druckraum 40 (Fig. 1) über eine in Fig. symbolisch dargestellte Drosselstelle 43 und die Schwenkverschraubung 37 zu einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Behälter zurückfließt. Die Herabsetzung des Hydraulikdruckes im Druckraum 41 des Kolbens 22 erfolgt über die in Fig. 1 symbolisch dargestellte Drosselstelle 44, von der aus das Hydraulikmedium über eine (in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellte) innere Verbindung der Vorrichtung zu der Schwenkverschraubung 37 abfließt.

Das in Fig. 1 auf den Spanntisch 2 aufgespannte Werkstück wird dadurch gehalten, daß das erste Federpaket 20 den Kolben entgegen der Richtung des Pfeiles 31 hält, wodurch über das Ritzel 27 und die beiden Gabeln 4, 5 das Spanneisen 3 in seiner in Fig. 1 nach links verschobenen Lage gehalten wird. Damit ist jedoch nur die Lage des Spanneisens über dem Werkstück 1 gewährleistet. Das Aufspannen des Werkstückes 1 auf dem Spanntisch 2 bewirkt das zweite Federpaket 21, das bei

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fehlendem Hydraulikdruck im Druckraum 40 entspannt ist und somit den Druckbolzen 18 in seiner aus Fig. 1 ersichtlichen Lage hält.

Soll das Werkstück 1 gelöst werden, dann muß der Druck des über die Schwenkverschraubung 37 (Fig. 2) zugeführten
Druckmediums erhöht werden. Bei einem Ausführungsbeispxel begann das Zusammendrücken des zweiten Federpaketes 21 bei
37 bar, bei 71 bar war das Federpaket 21 nach einem Weg von 11 mm vollständig zusammengedrückt. Das Spanneisen 3 wurde
hierdurch in Richtung des Pfeiles 16 maximal verschv/enkt.

Bei weiterem Druckanstieg in dem Druckraum 40 des Kolbens 23 und damit in dem Druckr&um 41 des Kolbens 22 begann bei 100 bar das Zusammendrücken des ersten Federpaketes 20, bei 192 bar war bei dem Ausführungsbeispiel dieses Federpaket 20 nach einem Weg von 4,7 mm vollständig zusammengedrückt. Der Kolben 22 hatte sich hier bei in Richtung des Pfeiles bewegt, über seine Außenverzahnung hat er eine Verdrehung des Ritzels 27 und damit eine Verschwenkung der beiden Gabeln 4 und 5 bewirkt. Hierdurch wurde das Spanneisen 3 in Richtung des Pfeiles 15 verschoben und damit vollständig aus dem Bereich des Werkstückes 1 geschoben. Nun kann das Werkstück 1 von dem Spanntisch 2 abgenommen werden*

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Das in Pig. 4 dargestellte Weg-Druck-Diagramm verdeutlicht die zurückgelegten Wege des Kolbens 23 sowie des Kolbens 22 in Abhängigkeit von dem steigenden Druck des Hydrau-

•| likmediums. Die Kurve 28 zeigt den zurückgelegten Weg des

Kolbens 23. Bei einem Druck von 71 bar war die Bewegung des Kolbens 23 beendet, die Bewegung des Kolbens 22 begann aber erst bei einem Druck von 10 0 bar und reichte bis zu einem Druck von 192 bar.

Zum Aufspannen eines anderen Werkstückes auf den Spanntisch 2 läuft der umgekehrte Vorgang ab. Der Druck wird über die Schwenkverschraubung 37 (Fig. 2) von der Vorrichtung genommen. Hierdurch fällt der Druck über die Drosseln 44 (Fig. 1) sowie 43 (Fig. 2) langsam ab. Das Federpaket 20 drückt den Kolben 22 in seine in Figur 1 dargestellte Ausgangslage zurück. Hierdurch wird das Spanneisen 3 in Richtung auf das Werkstück geschoben. Bei weiter abfallendem Hydraulikdruck - und zwar bei 71 bar - wird der Kolben 23 von dem Federpaket 21 in Richtung auf seine in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage bewegt. Hierdurch v/ird das Spanneisen 3 entgegen der Richtung des Pfeiles 16 auf das Werkstück zu verschwenkt, bis eine am Spanneissn 3 vorgesehene Auflage 19 am Werkstück auftrifft und dieses gegen den Spanntisch 2 drückt. Die Auflage 19 kann bei Endlage des angedrückten Spanneisens 3 ein Niveau 24, 25 oder 26 (Fig. 1) einnehmen, das erreichte Niveau richtet sich nach den Abmessungen des Werkstückes. Das Werkstück ist nun/ insbesondere durch das Federpaket 21, fest auf den Spanntisch

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aufgespannt/ wo2U keinerlei hydraulischer Dfuök mehr iiQtwendig ist» Da diö Vöfifidhüüftg mi-fe ihrem Gehäuse 17 über Bohrungen 33/ 34> 35/ 36 auf eifief mit deiti Spanhtisdh 2 verbundenen Unterlage festgesdhräUbt ist/ ist eine be-fcfiebssidhefe Befestigung' deS Werkstüdkes auf dem Spänntisöh 2 gewährleistete

Akte 5665

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Aufspannen eines Werkstückes auf einen Spanntisch, mit hydraulischer Betätigung, dadurch gekennzeichnet,

₍s daß ein auf einem Lagerstück (I:} verschiebbar und verschwenkbar

gelagertes Spanneisen (3) vorgesehen ist, welches von einem ersten Federpaket (20) gegen das Werkstück (1) verschoben gehalten ist und durch hydraulisch bewirkte Zusammendrückung des ersten Federpaketes (20) von dem Werkstück (1) wegziehbar ist und welches ferner von einem zweiten Federpaket (21) gegen das Werkstück (1) verschwenkt gehalten ist und durch hydraulisch bewirkte Zusammendrückung des zweiten Federpaketes (21) von dem Werkstück (1) wegschwenkbar ist.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume der die beiden Federpakete (20, 21) zusammendrückenden hydraulischen Kolben (22, 23) ständig miteinander in Verbindung stehen.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federpakefe (20, 21) hinsichtlich ihrer Fuderkräfte und die Kolben (22, 23) hinsichtlich ihrer Durchmesser so dimensioniert sind, daß bei ansteigendem, auf die beiden Kolben (22, 23) einwirkendem hydraulischem Druck zunächst das zweite Federpaket (21) und danach das erste Federpaket (20) zusammengedrückt wird.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federpakete (20, 21) hinsichtlich ihrer Federkräfte und die Kolben (22, 23) hinsichtlich ihrer Durchmesser so dimensioniert sind, daß bei ansteigendem, auf die beiden Kolben (22, 23) einwirkendem hydraulischen Druck das erste Federpaket erst dann zusammengedrückt wird, sobald die Zusammendrückung des zweiten Fedsrpaketes (21) vollständig erreicht ist.

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5. Vöifrfiähtung naöh den Ansptfüöhen 1 bis A, daduföh gekenngeidhnet,-daß die Versöhiebung des Spanneisens (3) mittels Gabeln (4, 5) erfolgt/ die starr an einerri Ritzel (27) angebracht sind, dessen Verdrehung die Verschwenkungobewecjuncjen der Gabeln (4/ 5) bewirkt.

6» Vori'iöhtüng nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung des Ritzels (27) in eine Aüßenverzahnüng des dem ersten Federpaket (20) zugeordneten Kolbens (22) eingreift, der bei seiner Verschiebung eine Verdrehung des Ritzels (27) bewirkt*

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