DE10317346B4 - Halterungssystem einer Trägerplatte in Schnellspannzylindern - Google Patents

Halterungssystem einer Trägerplatte in Schnellspannzylindern Download PDF

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Abstract

Halterungssystem einer Trägerplatte (1, 20), die mittels Schnellspannzylindern (19) auf einen Maschinentisch befestigt wird, wobei auf der Trägerplatte (1, 20) mittels Spannwerkzeugen die zu bearbeitenden Werkstücke angeordnet sind und die Trägerplatte (1, 20) an ihrer Unterseite eine Reihe von Einzugsnippeln (2, 6, 16) trägt, die zum Festspannen in die Aufnahmeöffnungen (22) von mehreren, auf dem Maschinentisch angeordneten Schnellspannzylindern (19) eingreifen, wobei zum Ausgleich von Wärmedehnungen der Trägerplatte (1, 20) eine einzige Einstellspannstelle spielfrei und fest ausgebildet ist, während die übrigen Einspannstellen eine Ausdehnung der Trägerplatte (1, 20) wenigstens in radialer Richtung erlauben, wobei alle Einzugsnippel (2, 6, 16) fest und spielfrei sowie vorgespannt an der Trägerplatte (1, 20) befestigt sind, wobei jeder Einzugsnippel (2, 6, 16) einen in axialer Richtung gerichteten Einlaufbund (39) ausbildet, der in die zentrale Ausnehmung des Schnellspannzylinders (19) hineingreift, und wobei jeweils im Bereich des Einlaufbundes (39) mindestes zwei im Abstand voneinander angeordnete Einzugsnippel (2, 6, 16) einen Umfangsrand ausbilden, der über einen Teil seines Umfanges freigestellt ist und über einen weiteren Teil einen Führungsrand (11) zur Zentrierung des Einzugsnippels (2, 6, 16) im Bereich der zentralen Ausnehmung am Schnellspannzylinder (19) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einem Einzugsnippel (2, 6, 16) im Bereich des zentrierenden Führungsrandes (11) an dem Einzugsnippel (2, 6, 16) eine Ausblasnut (14) angeordnet ist, über welche eine Ausblasluft den Führungsrand (11) von Verschmutzungen frei hält.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Halterungssystem einer Trägerplatte die mittels Schnellspannzylindern auf einen Maschinentisch befestigt wird. In an sich bekannter Weise sind auf der Trägerplatte mittels Spannwerkzeugen die zu bearbeitenden Werkstücke angeordnet, und die Trägerplatte trägt an Ihrer Unterseite eine Reihe von Einzugsnippeln, die in die Aufnahmeöffnungen von mehreren auf dem Maschinentisch angeordneten Schnellspannzylindern eingreifen und dort festgespannt sind, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Die auf den gleichen Erfinder zurückgehende DE 197 05 688 C2 beschäftigt sich mit dem Problem, dass zum Ausgleich von Wärmedehnungen der Bearbeitungspalette eine einzige Einstellspannstelle spielfrei und fest ausgebildet sein sollte, während die übrigen Einspannstellen eine Ausdehnung der Bearbeitungspalette wenigstens in radialer Richtung erlauben sollen. Mit dieser besonderen Maßnahme sollte das Aufsetzen der Trägerplatte auf die Aufnahmeöffnungen der am Maschinentisch eingelassenen Schnellspannzylinder erleichtert werden. Nachteil ist jedoch, dass eine schwimmende Lagerung von einzelnen Einzugsnippeln in der Bearbeitungspalette schwierig herzustellen ist und bei mehrfachen Gebrauch der Bearbeitungspalette es zu einem Ausschleifen der Sitze zwischen den Einzugsnippeln und der Oberfläche der Bearbeitungspalette kommt. Diese Verbindung ist damit unsicher und verschleißbehaftet.
  • Die DE 197 05 687 A1 offenbart ein Halterungssystem einer Trägerplatte nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere Zentrierung eines Nippels in der zentralen Aufnahmeöffnung des Schnellspannzylinders zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Halterungssystem nach Anspruch 1 gelöst.
  • Beim erfindungsgemäßen Halterungssystem einer Trägerplatte in auf dem Maschinentisch angeordneten Schnellspannzylindern kann auf eine schwimmende Befestigung von Einzugsnippeln an der Trägerplatte verzichtet werden, wobei dennoch -trotz Wärmeausdehnungen oder trotz ungenau positionierter Einzugsnippeln- die Trägerplatte einwandfrei in den Schnellspannzylindern aufgenommen wird.
  • Mit der gegebenen technischen Lehre wird der Vorteil erreicht, dass nun alle an der Trägerplatte angeordneten Einzugsnippel fest vorgespannt an der Trägerplatte befestigt werden können, und dass lediglich der Eingriff der jeweiligen Einzugsnippel in die zentrale Ausnehmung des jeweils zugeordneten Schnellspannzylinders anforderungsgemäß entweder mit einem Spiel behaftet ist, vollkommen freigestellt oder mit einem Führungsrand ausbildet ist.
  • Die Erfindung schlägt hierzu eine Reihe unterschiedlicher Einzugsnippel vor.
  • Eine erste Art von Einzugsnippeln wird als „Mehrradien-Nippet“ bezeichnet, wobei auf einer Trägerplatte lediglich ein einziger Mehrradien-Nippel angeordnet werden soll, weil von diesem aus der Nullpunkt abgenommen wird und alle Referenzmaße sich auf diesen einen Mehrradien-Nippel beziehen.
  • Kennzeichnend für diesen Mehrraden-Nippel ist, dass er mehrere (mehr als zwei) Führungsränder an seinem Außenumfang definiert (zum Beispiel 3, 4 oder mehr) wobei diese Führungsränder ein gewisses Spiel zu dem jeweils zugeordneten umlaufenden Rand in der zentralen Aufnahmeöffnung des Schnellspannzylinders ausbilden.
  • Derartige Führungsränder sind also nur stückweise am Umfang vorhanden und außerhalb dieser Führungsränder sind am Umfang freigestellte Umfangsränder vorhanden, die ein wesentlich größeres Spiel zu dem Umfangrand der zentralen Ausnehmung in Schnellspannzylinder ausbilden.
  • Es kommt daher erfindungsgemäß beim Einfahren des Mehrradien-Nippels in die zugeordnete zentrale Ausnehmung am Schnellspannzylinder zu einer automatischen Zentrierung des Mehrradien-Nippels in der zentralen Aufnahmeöffnung, weil sich die Führungsränder je nach dem gewählten Spiel in der zentralen Ausnehmung nur bezüglich Ihres stückweise vorhandenen Führungsrandes zentrieren, während die übrigen Teile zwischen den Führungsrändern ein großes Spiel aufweisen. Es werden also stets nur am Umfang verteilt angeordnete, kurze streckenförmige, mit wenig Spiel behaftete Abschnitte als Führungsränder definiert, während die dazwischenliegenden Abschnitte als freigestellte Umfangsränder definiert werden.
  • Es hat sich nämlich herausgestellt, dass der Mehrradien-Nippel in Verbindung mit den später noch zu beschreibenden übrigen Nippeln ein Spiel der Trägerplatte in den zugeordneten, ortsfest angeordneten Schnellspannzylindern ermöglicht, was praxisgerecht ist. Die Praxis hat nämlich gezeigt, dass die einzelnen, an der Unterseite der Trägerplatte angeordneten Nippel nicht in der geforderten Genauigkeit positioniert werden können, um beim Aufsetzen der Trägerplatte zu gewährleisten, dass alle Nippel in die zugeordneten Aufnahmeöffnungen an den gegenüberliegenden Schnellspannzylindern sicher und fest eingreifen. Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass lediglich der eine Mehrradien-Nippel mit seinem am Umfang verteilt angeordneten mindestens drei Führungsrändern sich selbsttätig in der Aufnahmeöffnung des zugeordneten Schnellspannzylinders zentriert, während alle anderen Nippel ein gewisses Spiel beim Eingriff dieser Nippel in die Aufnahmeöffnung ermöglichen.
  • In der Praxis hat sich nämlich herausgestellt, dass die Zentrierung der einzelnen Nippel in die zugeordneten Aufnahmeöffnungen der ortsfest angeordneten Schnellspannzylinder schon dann beeinträchtigt wird, wenn feinkörniger Gussstaub an der Oberfläche der Einzugsnippel anhaftet und dieser Gussstaub erschwert bereits schon das Einführen der Einzugsnippel in die zugeordneten Schnellspannzylinder. Bereits schon aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, lediglich einem Nippel (dem Mehrradien-Nippel) eine Zentrierung in der Aufnahmeöffnung des zugeordneten Schnellspannzylinders zu ermöglichen, während die anderen Nippel entweder vollkommen freigestellt sind (diese werden nachfolgend als Zugnippel bezeichnet, weil sie lediglich Einzugsaufgaben und Halteaufgaben übernehmen) während die andere Art Nippeln als „Antriebsnippel“ bezeichnet werden, weil diese lediglich eine Zentrierung in einer bestimmten Richtung ermöglichen, während in der anderen, senkrecht hierzu angeordneten Richtung ein Eingriffsspiel in die zugeordnete Aufnahmeöffnung am Schnellspannzylinder gewährleistet ist.
  • Wichtig bei den mit Führungsrändern ausgebildeten Nippeln (nämlich dem Mehrradien-Nippel und dem Antriebsnippel) ist, dass der Führungsrand mit größerem Radius nur stückweise vorhanden ist, während die benachbarten vom Führungsrand entfernten Umfangsränder einen geringeren Radius vom Zentrum aus aufweisen und deshalb ermöglichen, dass sich in diesen Bereichen auch Späne festsetzen können, ohne die Zentrierung dieses Nippels im Bereich der zentralen Aufnahmeöffnung des Schnellspannzylinders zu beeinträchtigen.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist im Bereich des zur zentralen Aufnahmeöffnung nur ein geringes Spiel aufweisenden Führungsrandes auch eine Ausblasstelle angeordnet. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich in diesem empfindlichen Bereich Gussspäne oder Bearbeitungsrückstände festsetzen und die Zentrierung des Nippels in der zentralen Aufnahmeöffnung des Schnellspannzylinders beeinträchtigen.
  • Dadurch, dass man im Bereich des Umfangrandes eine luftführende Ausblasnut anordnet, wird die wirksame Fläche dieses Führungsrandes noch weiter verringert. Auf diese Weise wird die Zentrierung unempfindlicher, weil einerseits über eine relativ große Fläche im Führungsrand die Luft ausgeblasen wird und der Führungsrand damit von Rückständen freigehalten wird, und anderseits wird auch die zur Zentrierung notwendige Fläche des Führungsrandes verringert, was die Zentrierung insgesamt erleichtert.
  • Besondere Vorteile ergeben sich bei der besonderen Halterung der Trägerplatte in den maschinenfesten Schnellspannzylindern dann, wenn es sich um automatische Bearbeitungssysteme handelt. Bei derartigen automatischen Bearbeitungssystemen kann keine optische Kontrolle mehr stattfinden, ob die Einzugsnippel sauber und von Rückständen frei sind, weil mehrere hintereinander geschaltete Bearbeitungsabläufe (Entnahme der Trägerplatte von Schnellspannzylindern, umspannen und wieder einsetzen) hintereinander ablaufen.
  • Ebenso kommt es vor, dass derartige Trägerplatten von Maschine zu Maschine transportiert werden und es muss bei jeder Ausspannung der Trägerplatte in die zugeordneten maschinenfesten Schnellspannzylinder gesorgt werden, dass die einzelnen an der Unterseite der Trägerplatte angeordneten Einzugsnippel sicher und fest in den zugeordneten Schnellspannzylindern eingesetzt und festgespannt werden können.
  • Beim Stand der Technik war dies oft nicht möglich, weil mit den bisher bekannten Einzugsnippeln nicht sicher genug die zentrale Aufnahmeöffnung im Schnellspannzylinder getroffen werden konnte, so dass ein Einklinken der Einzugsnippel in die Schnellspannzylinder bei bestimmten Bearbeitungsvorgängen überhaupt nicht mehr möglich war. Hier schafft die Erfindung beachtliche Verbesserung.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
  • Es zeigen:
    • 1: Eine Draufsicht auf eine runde Trägerplatte mit einer Anzahl von Einzugsnippeln;
    • 2: die Draufsicht auf die Stirnseite eines Mehrradien-Nippels;
    • 3: die Draufsicht auf die Stirnseite eines Antriebsnippels;
    • 4: die Draufsicht auf eine rechteckig geformte Trägerplatte;
    • 5: die Draufsicht auf einen Mehrradien-Nippel;
    • 6: die Draufsicht auf einen Zugnippel;
    • 7: die Draufsicht auf einen Antriebsnippel;
    • 8: Schnitt durch die Aufspannung einer Trägerplatte auf einen Schnellspannzylinder;
    • 9: Schnitt durch eine Trägerplatte mit daran befestigtem Fang-Einzugsnippel;
    • 10: ein um 90° versetzter Schnitt nach 9 durch eine abgewandelte Ausführungsform eines Fang-Nippels;
    • 11: ein Detail der Darstellung aus 10;
    • 12: eine gleiche Darstellung wie 10;
    • 13: die Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Mehrradien-Nippels;
    • 14: eine gegenüber den Nippelformen in 9, 10 und 12 abgewandelte Ausführung eines Fang-Nippels;
    • 15: ein Detail des Umfangrandes der Ausführung nach 13;
    • 16: schematisiert den Eingriff eines Fang-Nippels in die zentrale Ausnehmung am Zylinderdeckels eines Schnellspannzylinders.
  • Gemäß 1 sind auf einer Trägerplatte 1 eine Reihe unterschiedlicher Nippel angeordnet.
  • Im Mittenbereich der Trägerplatte 1 ist ein sogenannter Mehrradien-Nippel 2 angeordnet, der in 2 näher dargestellt ist.
  • Im Abstand von diesem Mehrradien-Nippel 2 ist mindestens ein weiterer Nippel angeordnet, der ein bestimmtes Spiel in einer Pfeilrichtung 3 in seiner Aufnahme im Zylinderdeckel 37 eines Schnellspannzylinders 19 erlaubt.
  • Die 1 zeigt, dass mehrere derartiger Antriebsnippel 6 im gegenseitigen Abstand zueinander auf der Trägerplatte 1 im Rastermaß verteilt angeordnet werden können wobei je nach ihrer Orientierung ein Spiel in den Pfeilrichtungen 3 oder 4 in der zugeordneten Aufnahmeöffnung im Zylinderdeckel 37 ermöglicht wird.
  • Die 2 zeigt weitere Einzelheiten des Mehrradien-Nippels 2. Dieser Mehrradien-Nippel (vergleiche auch 8) weist eine mittlere zentrale Bohrung 7 auf, die hier auch als Gewindebohrung ausgebildet sein kann. Um die Bohrung 7 herum bildet der Nippel 2 einen Hals 8, mit dem er gemäß 8 in einer zugeordneten Sackbohrung 23 an der Unterseite der Trägerplatte 1, 20 eingelassen ist.
  • Wichtig ist, dass sich am Umfang des Halses 8 ein Presssitz 24 in der Sackbohrung 23 ergibt, so dass jeder der nachfolgend beschriebenen Nippel 2, 6, 16 mit diesem Presssitz 24 in der zugeordneten Sackbohrung 23 mit seinem jeweiligen Hals 8 aufgenommen ist.
  • Wichtig ist nun, dass der Mehrradien-Nippel einen axial nach unten verlängerten und aus der Sackbohrung 23 herausragenden sowie im Durchmesser vergrößerten Einlaufbund 39 aufweist, welcher einen Fangbereich für den Einlauf des Nippels in die zugeordnete zentrale Ausnehmung 21 im Zylinderdeckel 37 ausbildet.
  • Gemäß 8 liegt der besagte Nippel 2 im übrigen fest und unverschieblich mit einem Bund 9 erweiterten Durchmessers an der Unterseite der Oberfläche der Trägerplatte 1, 20 an.
  • Bezüglich dieses axial nach unten verlängerten Einlaufbundes 39 zeigt nun die 2, dass der Umfangsrand dieses Einlaufbundes 39 unterschiedlich ausgebildet ist. Es sind am Umfang gleichmäßig verteilt vier Führungsränder 11 vergrößerten Radius angeordnet, wobei diese Umfangsränder 11 nur über eine geringe Strecke des Umfangs verteilt vorhanden sind. Zurückversetzt von diesen Führungsrändern 11 sind hingegen über größere Strecken jeweils ein Umfangsrand 10 definiert, der jeweils zwischen den Führungsrändern 11 ausgebildet ist und diese Führungsränder sind mit verringertem Radius vom Zentrum aus hinter den Führungsrändern 11 zurückversetzt. Dies führt zu einer Darstellung nach 16, wo erkennbar ist, dass die Führungsränder 11 mit geringem Spiel in die zentrale Aufnahmeöffnung 22 im Bereich der Ausnehmung 21 des Schnellspannzylinders 19 eingreifen. Aus 16 ist erkennbar, dass die Ausnahmeöffnung 22 ringsum gleichlaufend einen gleichen Radius aufweist und dass sich an die Innenseite dieser Aufnahmeöffnung nun mit geringem Spiel die stückweise vorhandenen Führungsränder 11 anlegen, und dass außerhalb dieser Führungsränder 11 der Umfang des Mehrradien-Nippels 2 zurückversetzt ist, und sich hierbei im Bereich der freigestellten Umfangsränder 10 ein Ringsspalt 38 ergibt.
  • Die Zentrierfunktion des Mehrradien-Nippels 2 in der Aufnahmeöffnung 22 wird also durch nur vier, stückweise vorhandene und am Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Führungsränder 11 bewerkstelligt.
  • Die 13 zeigt im übrigen in Abwandlung zu 16, dass anstatt von vier gleichmäßig verteilt am Umfang angeordneten Führungsrändern auch drei vorhanden sein können, welche die gleiche Zentrierungsfunktion übernehmen.
  • Statt drei oder vier vorhandene Führungsränder können selbstverständlich auch mehr, zum Beispiel 5, 6 oder 7 am Umfang verteilt angeordnete Führungsränder vorgesehen werden. Im übrigen kommt es nicht auf die gleichmäßige Verteilung am Umfang darauf an, es kann beispielsweise auch vorgesehen werden, dass bei drei Umfangsrändern diese im Winkel von beispielsweise 100° zu 100° zu 160° angeordnet werden können.
  • Gleiches gilt für jede beliebige andere Anzahl von Führungsrändern, die ebenfalls in der oben beschriebenen Weise auch ungleichmäßig am Umfang verteilt angeordnet werden können.
  • Vorteil der Anordnung von mehreren gleichmäßig am Umfang verteilt angeordneten Führungsrändern 11 ist jedoch, dass der Mehrradien-Nippel 2 dann praktisch gleichmäßig in der zentralen Aufnahmeöffnung 22 im Zylinderdeckel 37 zentriert wird, während der in 3 dargestellten Antriebsnippel 6 ein bestimmtes Spiel, zum Beispiel in Pfeilrichtung 4, zugeordnet werden kann. Hier ist erkennbar, dass lediglich an zwei einander gegenüberliegenden Stellen die genannten Führungsränder 11 vorhanden sind und dass der übrige Umfangsrand 12 freigestellt und im Radius zurückversetzt ist, so dass sich über den Bereich des gesamten Umfangsrandes 12 der vorher erwähnte Ringspalt 38 in Richtung auf die umlaufende zentrale Aufnahmeöffnung 22 des Schnellspannzylinders ergibt.
  • Hieraus ergibt sich ferner, dass damit beim Einfahren eines derartigen Antriebsnippels 6 in die zentrale Aufnahmeöffnung 22 dieser Antriebsnippel 6 unabhängig von seiner genauen Positionierung an der Trägerplatte zusammen mit der Trägerplatte in die Pfeilrichtung 4 verschoben werden kann.
  • Es erfolgt also keine Verschiebung an der Trägerplatte, sondern eine Verschiebung in dem diesen Antriebsnippel 6 aufnehmenden Schnellspannzylinder 19.
  • 4 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel, dass die Erfindung nicht auf eine runde Trägerplatte beschränkt ist, sondern dass die beschriebene Art von Nippeln 2, 6 auch an beliebig geformten Trägerplatten, zum Beispiel auch einer rechteckigen Trägerplatte 20 angeordnet werden können.
  • Weil die vorher beschriebenen Nippel 2, 6 eine Zentrierfunktion in der zugeordneten Aufnahmeöffnung 22 am Schnellspannzylinder 19 haben, werden diese auch im allgemeinen Teil als Fang-Einzugsnippel beschrieben.
  • Neben den genannten Fang-Einzugsnippeln 2, 6 können jedoch noch weitere Zugnippel 16 vorhanden sein, die überhaupt ein Spiel in allen Richtungen erlauben, sowie dies in Pfeilrichtung 17 bei 6 angegeben ist.
  • Diese Zugnippel 16 haben deshalb nur Zugfunktionen auf die Trägerplatte 1, 20 und erlauben im übrigen beim Einsetzen in die zentrale Aufnahmeöffnung 22 am Schnellspannzylinder 19 ein Spiel in allen Richtungen 17.
  • Vom Hebel her sollte man vom Mehrradien-Nippel 2 ausgehend den anderen zur Zentrierung dienenden Antriebsnippel 6 möglichst weit entfernt vom Mehrradien-Nippel 2 anordnen. Dazwischen können in beliebiger Art und Verteilung die beschriebenen Zugnippel 16 mit einem freien Spiel in allen Richtungen vorgesehen werden.
  • Die 5, 6, 7 zeigen drei unterschiedliche Ausführungsformen der Einzugsnippel in der Draufsicht, je nach ihrer Verwendung. 5 zeigt einen Mehrradien-Nippel, 6 zeigt einen Zugnippel16 und 7 zeigt einen Antriebsnippel 6. Der Mehrradien-Nippel 2 und der Antriebsnippel 6 weisen einen ähnlichen senkrechten Querschnitt auf, mit einer Spitze, die zur Erleichterung beim Einführen dient. Dem Zugnippel 16 fehlt eine solche führende Spitze.
  • Die 8 zeigt die Befestigung der vorher beschriebenen Fang-Einzugsnippel 2, 6 an einer Trägerplatte 1, 20. Hierbei ist gezeigt, dass in die zentrale Bohrung 7 ein Gewindestift 18 eingeschraubt ist, und der vorher beschriebene Hals 8 über seine axiale Länge in der zugeordneten Sackbohrung 23 an der Unterseite der Trägerplatte 1, 20 aufgenommen ist. Der Umfang des Halses 8 bildet den vorher beschriebenen Presssitz 24 am Innenumfang der Sachbohrung 23.
  • Eine horizontale Anlagefläche ergibt sich nun im Bereich des Bundes 9, der im Durchmesser erweitert an die Unterseite der Trägerplatte 1, 20 anlegt.
  • In axialer Verlängerung des Halses 8 und etwa parallel zu diesem erstreckt sich eine im Durchmesser vergrößerter Einlaufbund 39 nach unten, in dessen Bereich die vorher beschriebenen Umfangs- und Führungsränder 10, 11, 12 angeordnet sind.
  • Wie bereits schon im allgemeinen Beschreibungsteil erwähnt, ist es zweckmäßig, im Bereich des zentrierenden Führungsrandes 11 auch eine Ausblasnut 14 anzuordnen, über welche die Ausblasluft den Führungsrand 11 von Verschmutzungen frei hält.
  • Als Beispiel ist in 8 gezeigt, dass über den Lufteinlass 25 die Pressluft über einen Schrägkanal 27 in einen nach oben gerichteten Ausblasmund geführt wird, welcher Ausblasmund schräg gegen die Unterseite der Trägerplatte 1, 20 gerichtet ist.
  • Abzweigend von diesem Schrägkanal 27 mündet dieser luftschlüssig in den umlaufenden Ringkanal 26, in dem auch die Fangkugeln des Schnellspannzylinders 19 angeordnet sind. Dieser Ringkanal 26 wird also von Luft durchsetzt und über eine luftschlüssige Verbindung mündet dieser Schrägkanal 26 in einen schräg aufwärts gerichteten Steigkanal 28, der seinerseits in horizontal davon abzweigende Querkanäle 29 übergeht.
  • Jeder Querkanal 29 mündet also in einen zugeordneten Führungsrand 11 und bildet dort eine in axialer Richtung erweiterte Ausblasnut 14 aus, sowie dies in 10 dargestellt ist.
  • Die 9 bis 16 zeigen im übrigen verschiedene Ausführungsformen von Nippeln und Teilansichten davon, die sowohl als Fangnippel, 2, 6 als auch als Zugnippel 16 in der nachfolgend beschriebenen Weise ausgebildet werden können.
  • Die 9 zeigt beispielsweise, dass der Nippel in der zentralen Bohrung eine Fangschraube 30 tragen kann, welche mit ihrem Kopf aus der unteren Öffnung des Nippels herausgreift und dort eine zusätzliche Einlaufschräge 31 bildet, um einen noch verbesserte Zentrierung der Nippel 2, 6, 16 in der zugeordneten Ausnehmung im Zylinderdeckel 37 zu ermöglichen.
  • Andererseits zeigen die 10 und 12 einen einstückigen Nippel 2, 6, 16, der eine Einlaufschräge 32 unmittelbar am Nippel selbst ausbildet und nicht an einer Fangschraube 30.
  • Die 14 zeigt, dass der Nippel auch etwa trapezförmig ausgebildet sein kann, wobei die untere Aufnahmeöffnung 34 in an sich bekannter Weise eine Senkkopfschraube eingreift, welche durch die zentrale Bohrung 7 hindurchgreift und in eine Gewindebohrung im Bereich der Trägerplatte 1, 20 eingeschraubt ist.
  • Die 13 zeigt in Vergleich zu 16 das es durchaus ausreicht, auch drei Führungsränder 11 am Umfang verteilt anzuordnen, welche die Zentrieraufgabe bei dem Mehrradien-Nippel 16 übernehmen, wodurch sich dann zurückversetzte, längere und freigestellte Umfangsränder 33 ergeben, die dann eine entsprechend länger ausgebildeten Ringspalt 38 in Verbindung mit der gegenüberliegenden Aufnahmeöffnung 22 ausbilden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Trägerplatte (rund)
    2
    Mehrradien-Nippel
    3
    Pfeilrichtung
    4
    Pfeil richtung
    6
    Antriebsnippel
    7
    Bohrung
    8
    Hals
    9
    Bund
    10
    Umfangsrand (freigestellt)
    11
    Führungsrand
    12
    Umfangsrand (freigestellt)
    14
    Ausblasnut
    15
    Pfeilrichtung
    16
    Zugnippel
    17
    Pfeilrichtung
    18
    Gewindestift
    19
    Schnellspannzylinder
    20
    Trägerplatte (eckig)
    21
    Ausnehmung
    22
    Aufnahmeöffnung
    23
    Sackbohrung
    24
    Presssitz
    25
    Lufteinlass
    26
    Ringkanal
    27
    Schrägkanal
    28
    Steigkanal
    29
    Querkanal
    30
    Fangschraube
    31
    Einlaufschräge
    32
    Einlaufschräge
    33
    Umfangrand
    34
    Aufnahmeöffnung
    37
    Zylinderdeckel
    38
    Ringspalt
    39
    Einlaufbund

Claims (22)

  1. Halterungssystem einer Trägerplatte (1, 20), die mittels Schnellspannzylindern (19) auf einen Maschinentisch befestigt wird, wobei auf der Trägerplatte (1, 20) mittels Spannwerkzeugen die zu bearbeitenden Werkstücke angeordnet sind und die Trägerplatte (1, 20) an ihrer Unterseite eine Reihe von Einzugsnippeln (2, 6, 16) trägt, die zum Festspannen in die Aufnahmeöffnungen (22) von mehreren, auf dem Maschinentisch angeordneten Schnellspannzylindern (19) eingreifen, wobei zum Ausgleich von Wärmedehnungen der Trägerplatte (1, 20) eine einzige Einstellspannstelle spielfrei und fest ausgebildet ist, während die übrigen Einspannstellen eine Ausdehnung der Trägerplatte (1, 20) wenigstens in radialer Richtung erlauben, wobei alle Einzugsnippel (2, 6, 16) fest und spielfrei sowie vorgespannt an der Trägerplatte (1, 20) befestigt sind, wobei jeder Einzugsnippel (2, 6, 16) einen in axialer Richtung gerichteten Einlaufbund (39) ausbildet, der in die zentrale Ausnehmung des Schnellspannzylinders (19) hineingreift, und wobei jeweils im Bereich des Einlaufbundes (39) mindestes zwei im Abstand voneinander angeordnete Einzugsnippel (2, 6, 16) einen Umfangsrand ausbilden, der über einen Teil seines Umfanges freigestellt ist und über einen weiteren Teil einen Führungsrand (11) zur Zentrierung des Einzugsnippels (2, 6, 16) im Bereich der zentralen Ausnehmung am Schnellspannzylinder (19) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einem Einzugsnippel (2, 6, 16) im Bereich des zentrierenden Führungsrandes (11) an dem Einzugsnippel (2, 6, 16) eine Ausblasnut (14) angeordnet ist, über welche eine Ausblasluft den Führungsrand (11) von Verschmutzungen frei hält.
  2. Halterungssystem einer Trägerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzugsnippel (2, 6, 16) bei der Fixierung der Trägerplatte (1, 20) unterschiedliche Funktionen und/oder Wirkungsweisen erfüllen.
  3. Halterungssystem einer Trägerplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mehrradien-Nippel (2) für die zentrale Fixierung und Nullpunktsausrichtung der Trägerplatte (1, 20) zuständig ist, indem er bei und nach der Fixierung durch den Schnellspannzylinder (39) bezüglich des Bearbeitungskoordinatensystems in jede Richtung festgelegt ist.
  4. Halterungssystem einer Trägerplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrradien-Nippel (2) eine mittlere zentrale Bohrung (7) aufweist, die auch als Gewindebohrung ausgebildet sein kann, wobei um die Bohrung (7) herum ein Hals (8) ausgebildet ist, mit dem er in einer zugeordneten Sackbohrung (23) an der Unterseite der Trägerplatte (1, 20) eingelassen ist.
  5. Halterungssystem einer Trägerplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich am Umfang des Halses (8) ein Presssitz (24) in der Sackbohrung (23) ergibt, so dass der Mehrradien-Nippel (2) mit diesem Presssitz (24) in der zugeordneten Sackbohrung (23) mit seinem jeweiligen Hals (8) aufgenommen ist.
  6. Halterungssystem einer Trägerplatte nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrradien-Nippel (2) einen axial nach unten verlängerten und aus der Sackbohrung (23) herausragenden sowie im Durchmesser vergrößerten Einlaufbund (39) aufweist, welcher einen Fangbereich für den Einlauf des Nippels in die zugeordnete zentrale Ausnehmung (21) im Zylinderdeckel (37) ausbildet.
  7. Halterungssystem einer Trägerplatte nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrradien-Nippel (2) fest und unverschieblich mit seinem Bund (9) erweiterten Durchmessers an der Unterseite der Oberfläche der Trägerplatte (1, 20) anliegt.
  8. Halterungssystem einer Trägerplatte nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsränder (11) des Mehrradien-Nippels (2) mit geringem Spiel in die zentrale Aufnahmeöffnung (22) im Bereich der Ausnehmung (21) des Schnellspannzylinders (19) eingreifen.
  9. Halterungssystem einer Trägerplatte nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (22) ringsum gleichlaufend einen gleichen Radius aufweist, dass sich an die Innenseite dieser Aufnahmeöffnung (22) mit geringem Spiel die stückweise vorhandenen Führungsränder (11) anlegen und dass außerhalb dieser Führungsränder (11) der Umfang des Mehrradien-Nippels (2) zurückversetzt ist und sich hierbei im Bereich der freigestellten Umfangsränder (10) ein Ringspalt (38) ergibt.
  10. Halterungssystem einer Trägerplatte nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierfunktion des Mehrradien-Nippels (2) in der Aufnahmeöffnung (22) durch wenigstens drei stückweise vorhandene und am Umfang verteilt angeordnete Führungsränder (11) bewerkstelligt wird.
  11. Halterungssystem einer Trägerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Antriebsnippel (6) für die weitere Fixierung der Trägerplatte (1, 20) vorgesehen ist, wobei dieser beim Fixieren in einer Koordinatenrichtung des Bearbeitungssystems einen temperaturbedingten Versatz zulässt.
  12. Halterungssystem einer Trägerplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfahren des Antriebsnippels (6) in die zentrale Aufnahmeöffnung (22) dieser Antriebsnippel (6) unabhängig von seiner genauen Positionierung an der Trägerplatte (1) zusammen mit der Trägerplatte (1) in eine Richtung (4) des Bearbeitungskoordinatensystems verschoben werden kann.
  13. Halterungssystem einer Trägerplatte nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch wärmebedingte Ausdehnung der Trägerplatte (1) keine Verschiebung an der Trägerplatte (1) erfolgt, sondern eine Verschiebung in dem den Antriebsnippel (6) aufnehmenden Schnellspannzylinder (19).
  14. Halterungssystem einer Trägerplatte nach den Ansprüchen 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrradien-Nippel (2) und der Antriebsnippel (6) eine Zentrierfunktion in der zugeordneten Aufnahmeöffnung (22) am Schnellspannzylinder (19) haben.
  15. Halterungssystem einer Trägerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zugnippel (16) für die weitere Fixierung der Trägerplatte (1, 20) vorgesehen ist, wobei dieser beim Fixieren in zwei Koordinatenrichtungen des Bearbeitungssystems einen temperaturbedingten Versatz zulässt.
  16. Halterungssystem einer Trägerplatte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugnippel (16) nur Zugfunktionen auf die Trägerplatte (1, 20) hat und beim Einsetzen in die zentrale Aufnahmeöffnung (22) am Schnellspannzylinder (19) ein Spiel in allen Koordinatenrichtungen (17) ermöglicht.
  17. Halterungssystem einer Trägerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in eine zentrale Bohrung (7) eines Einzugsnippels (2, 6, 16) ein Gewindestift (18) eingeschraubt ist und ein um die Bohrung (7) herum ausgebildeter Hals (8) über seine axiale Länge in einer zugeordneten Sackbohrung (23) an der Unterseite der Trägerplatte (1, 20) aufgenommen ist, wobei der Umfang des Halses (8) einen Presssitz (24) am Innenumfang der Sackbohrung (23) ausbildet.
  18. Halterungssystem einer Trägerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass über einen Lufteinlass (25) Pressluft über einen Schrägkanal (27) in einen nach oben gerichteten Ausblasmund geführt wird, welcher Ausblasmund schräg gegen die Unterseite der Trägerplatte (1, 20) gerichtet ist.
  19. Halterungssystem einer Trägerplatte nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass abzweigend vom Schrägkanal (27) der Ausblasmund luftschlüssig in einen umlaufenden Ringkanal (26) mündet, in dem auch Fangkugeln des Schnellspannzylinders (19) angeordnet sind.
  20. Halterungssystem einer Trägerplatte nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkanal (26) von Luft durchsetzt wird und über eine luftschlüssige Verbindung der Schrägkanal (27) in einen schräg aufwärts gerichteten Steigkanal (28) mündet, der seinerseits in horizontal davon abzweigende Querkanäle (29) übergeht.
  21. Halterungssystem einer Trägerplatte nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Querkanal (29) in einen zugeordneten Führungsrand (11) mündet und dort eine in axialer Richtung erweiterte Ausblasnut (14) ausbildet.
  22. Halterungssystem einer Trägerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Einzugsnippel (2, 6, 16) in einer zentralen Bohrung (7) eine Fangschraube (30) tragen kann, welche mit ihrem Kopf aus der unteren Öffnung des betreffenden Nippels herausgreift und dort eine zusätzliche Einlaufschräge (31) ausbildet, um eine verbesserte Zentrierung der Nippel (2, 6, 16) in der zugeordneten Ausnehmung im Zylinderdeckel (37) zu ermöglichen.
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