DE2104904C3 - Spannvorrichtung für Drehmaschinen u.dgl. Werkzeugmaschinen mit Schnellwechsel der Aufsatzspannbacken - Google Patents

Spannvorrichtung für Drehmaschinen u.dgl. Werkzeugmaschinen mit Schnellwechsel der Aufsatzspannbacken

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DE2104904C3
DE2104904C3 DE2104904A DE2104904A DE2104904C3 DE 2104904 C3 DE2104904 C3 DE 2104904C3 DE 2104904 A DE2104904 A DE 2104904A DE 2104904 A DE2104904 A DE 2104904A DE 2104904 C3 DE2104904 C3 DE 2104904C3
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Description

(21) sowie eine Palettenübergabeeinrichtung vor- möglicht.
gesehen ist, die zwei auf einer in Richtung der Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsge-
Arbeitsspii.delachse axial verschiebbaren Welle 30 maß darin, daß die Aufsatzspannbacken auf mit
festsitzende Schwenkarme (32) mit je einem Pa- Führungsleisten und Durchbrüchcn versehenen Pa-
lettengreifcr (34) aulweist. lctten in einer den Grundbacken des Spannfutters
3. Spannvorrichtung nach \nspruch 1, dadurch entsprechenden Lage satzweise festlegbar sind und gekennzeichnet, daß in den für den Eingriff der daß in den Außenflächen der Grundbacken Längsnu-Vcrriegeiungsbolzen (15) vorgesehenen Bohrun- 35 ten vorgesehen sind, deren Seitenflächen unterbrogen (13) der Aufsatzspannbacken (1) und der chene Längsrippen, Spitzverzahnungen od. dgl. auf-Paßfedern (4) Bolzen (18) begrenzt axial ver- weisen, während die Aufsatzspnnnbacken rückseitig schiebbar gelagert sind. mit seitlichen Langsiippen, Spitzverzahnungen
4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, od. dgl. versehene Paßfedern tragen, die in einer vordadurch gekennzeichnet, daß jeder Palettenerei- 40 bestimmten Stellung der Grundbacken in die Längsfer aus einem halbringförmigen Bügel (34) mit nuten einführbar, durch Radialbcvvcgung der Grundzwei darin angeordneten, sich diametral gegen- backen formschlüssig mit diesen kuppelbar und überlisgenden Greiffingern (36) besteht und die durch in den Grundbackcn abgefederte Bolzen formvorzugsweise kreisrunden Paletten (21) am Um- schlüssig in den Grundbacken verriegelbar sind.
fang mit je zwei sich diametral gegenüberliegen- 45 Bei programm- oder rechnergesteuerten Werk-
den Aussparungen (41) für den Eingriff der Fin- zeugmaschinen werden am Maschinenständer ein in
gcr (36) versehen sind. Richtung der Arbcitsspindelachse verschiebbares
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch Magazin zur Aufnahme mehrerer Paletten sowie eine gekennzeichnet, daß jede Palette (21) drei um Palettenübergabeeinrichtung vorgesehen, die zwei auf 120° gegeneinander versetzte Aussparungen (23) 50 einer in Richtung der Arbeitsspindelachse axial verfür den Eingriff der Aufsatzspannbacken (1) so- schiebbaren Welle festsitzende Schwenkarme mit je wie drei Paar parallel zueinander verlaufende einem Palettengreifer aufweist. Dabei erfolgt die Führungsleisten (22) für die Aufsatzspannbacken Steuerung der Bewegungen des Palettenmagazins und (1) aufweist. der Ubergabeeinrichtung von der Maschinensteue-
6. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch 55 rung aus.
gekennzeichnet, daß in den auf den Paletten (21) Durch die Übergabeeinrichtung wird jeweils eine befestigten Führungsleisten (22) Kugelrasten (24) mit einem Satz Aufsatzspannbacken bestückte Paangeordnet sind und die Aufsatzspannbacken (1) leite aus dem Magazin entnommen und vor das an ihren Seitenflächen keilförmige Längsnuten Spannfutter bewegt, dessen Grundbackcn sich in der (27) für den Eingriff der Kugelrasten (24) auf- 60 »LOS«-Stcllung befinden. Dann wird die Übergabeweisen. · einrichtung mit der Palette axial in Richtung zum
7. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und 3, Spannfutter bewegt, so daß die auf der Palette bedadurch gekennzeichnet, daß in den Paletten (21) findlichcn Aufsatzspannbacken mit den Grundbak-Fcderbolzcn (37) zum Eingriff in die Bohrungen ken des Futters in Eingriff kommen. Anschließend (13) der Aufsatzspannbacken (1) vorgesehen und 65 führen die Grundbacken des Spannfutters einen im Bereich der Federbolzcn (37) Rückmclde- Spannhub aus, wodurch zunächst die formschlüssige schalter (40) angebracht sind. Verbindung zwischen Aufsatz- und Grundbackcn
und am Ende des Spannhubes das sclbsltiitiec Vi*r-
riegeln du-r Aufsatzspannbacken mit ilen f Jrundbakken erfolgt.
£S lsi /war schon eine Einrichtung /um Auswechseln d':r Aufsatzspannbacken >on krafihciätigien VVerkst uck^pannfuttern bekannt (fran/osisjlie Auslegeschriit Γ OM 655), jedoch hat diese bekannte Einrichtung den Nachteil, daß das Auswechseln der Aufsat/snannbacken einzeln und von Hand .-rfolgen muß υπ;! somit verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch nimmt, zumal dazu auch ein gewisser Kraftaufwand erforderlich ist. Außerdem ist durch die bei dieser bekannten Einrichtung vorgesehene kraftschlüssiie Verbindung keine exakte Lagegenauigkeit der Λui^Li;/spannbacken gegenüber den Grundbaklcen gewährleistet.
Ferner ist ein programmierbares Spannfutter für numen-h gesteuerte Maschinen bekannt, bei dem die An! uizspannbacken auf den Grundbacken in radialRichtung verstellbar, d.h. auf einen anderen Spann:·-·!eich einstellbar sind. Ein satzweises Aus- ao wecli-·. .:i der Aufsatzspannbacken und damit ein Anpas.s-T. .in eine andere Werkstüekform ist bei diesem bekar.iifen Spannfutter nicht möglich.
Schivüüch ist auch schon eine Werkzeugwcchselvorri-h'ung mit einem Magazin und einer Übergabeeinriuiumg bekannt (USA.-Patentschrift 3 3-14 511), bei ei ·; /wischen dem Magazin und der Übergabeeinricht·: i noch eine Transportvorrichtung vorgesehen ist. iv.iicli die erfindungsgemäße Anordnung eines in Richiung der Arbeitsspindelachse verschiebbaren M;u:;i/ins erübrigt sich die Anordnung einer Transporteiurichtung zwischen Magazin und Übcrgabeeinrichiimii. Außerdem erübrigt sich ein Wenden der Paletten, weil die Paletten der ÜbergabccinrichUiniJ lauegcrecht präsentiert werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen. Es zeigt
F i g. 1 eine Stirnansicht einer mit einer crfinduimsgcmäßen Schnellwcchseicinrichtung ausgcstatteten Einspindcl-Drehmaschinc,
F i g. 2 eine Teilansicht der Frontseite der Maschine nach Fig. 1,
F i g. 3 eine Aufsatzspannbackc im Längsschnitt,
F i g. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 5,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine der in einem Spannfutterkörper angeordnete Grundbacke,
F i g. 6 eine Ansicht der im Futterkörper angeordneten Grundbackc in Richtung A (F i g. 5),
F i g. 7 einen parallel zur Frontseite des Spannfutters verlaufenden Teilschnitt durch den Futterkörper mit darin angeordneter Grundbackc und in diese eingeführter Aufsatzspannbackc vor dem formschlüssigen Verbinden und Verriegeln mit der Grundbacke,
F i g. 8 einen Teilschnitt durch eine Palette mit darin angeordneter Aufsatzspannbacke vor deren Verriegelung mit einer im Futterkörper angeordneten Grundbacke,
Fig. 9 die Ansicht einer Palette mit drei darauf angeordneten Aufsatzspannbacken,
Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X in F i g. 9,
F i g. 11 ciien Schnitt nach der Linie XI-XI in F ig.').
Die in den F i %. 3 und 4 gezeigte Aufsatzspannbacke 1 weist an ihrer Unterseite eine Längsnut 2 mit einer durch Schrauben 3 darin befestigten Paßfeder 4 und eine quer zur Längsnut 2 verlaufende Anschlagfläche 5 auf. Die außerhalb der Nut liegenden 1 eile der sich gegenüberliegenden Seitenflächen der Paßfeder* sind mit in Längsrichtung verlaufenden Spitzverzahnungen 6 versehen, die durch Ausfräsungen 7 unterbrochen sind.
Die Grundbacke8 nach Fig.5 undo weist an ihrer Außenfläche eine Längsnut 9 auf, die zur Aufnahme der in der Aufsatzspannbacke 1 befestigten Paßfeder4 dient und an ihren einander zugekehrten Innenseiten mit in Längsrichtung verlaufenden, durch Aussparungen 10 unterbrochenen Spitzverzahnungen 11 versehen ist.
Die Aussparungen 7 und 10 sowie die Spitzverzahnungen 6 und Il der Paßfeder4 und der Grundbackc 8 sind so lang bemessen, daß die Paßfeder 4 in RichtungB (Fig.3) in die Längsnut9 der Grundbacke 8 eingeführt werden kann (F i g. 7).
Nach dem Einführen der Paßfeder 4 in die Langsnut9 der Grundbacke 8 können die Spitzverzahnungenb und 11 durch Rela'.ivvcrschiebung der Bakken 1 und 8 miteinander in L;:igriff gebracht werden, wodurch eine formschlüssige \ erbindung in Richtung der Drehachse des Spannfutters hergestellt wird. Die vorerwähnte Relativverschiebung der Backen 1 und 8 zueinander wird durch die an der Aufsatzspannbackc 1 vorgesehene Anschlagfläche 5 und eine entsprechende Alischlagfläche 12 der Grundbacke 8 begrenzt. .
In der Paßfeder4 und der Aufsatzspannbackc 1 ist eine Bohrung 13 vorgesehen, in die, wenn nach erfolgter formschlüssiger Verbindung der Backen 1 und 8 deren Anschlagflächen 5 und 12 aneinanderlienen, ein in einer Bohrung der Grundbacke 8 gelager-Ter, ständig unter der Wirkung einer Schraubenfeder 14 stehender Bolzen 15 einrastet und somit eine gcr genscitige Verriegelung der Backt.1 1 und 8 in dieser Stellung bewirk!. Um diese Verriegelung aufheben zu können, ist in einer koaxial zur Bohrunj 13 angeordneten Aussparung 16 in der Bohrung 13 der Aufsatzspannbacke 1 ein mit einem Bund 17 versehener Bolzen 18 begrenzt axial bewegbar gelagert. Durch Druck auf die äußere Stirnfläche dieses Bolzens 18 kann der Fedcrbolzen 15 aus der Bohrung 13 der Paßfeder4 herausgedrückt und anschließend die formschlüssige Verbindung zwischen den Backen 1 und 8 durch entgegengesetzte Rclalivverschiebung dieser Backen zueinander wieder gelöst werden.
Vorzugsweise sind jeweils drei Grundbacken 8 in radial verlaufenden Führungsbahnen 19 eines Futterkörpers 20 verschiebbar gelagert. Der Antrieb dieser Crundbackcn erfolgt in bekannter Weine mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch.
Die Aufsatzspannbacken 1 sind zwecks automatischer Zuführung zum Spannfutter 20 satzweise auf Paletten 21 angeordnet, die gemäß Fig. 1 und«) als kreisrunde Scheiben ausgebildet und mit drei Durchbrüchen 73 für den Eingriff der SpannKlaucn der Aufsatzspannbacken 1 sowie mit drei Paar Führung leisten 22 für die Aufsatzspannbacken 1 versehen sind. Ferner sind in den einander zugekehrten Γ lachen der Führungsleisten 22 Kugel rasten (F i g. 11) vorgesehen, die, wenn die Spannfläclien 25 der Aufsatzspannbacken 1 gegen die Planfläche der Palette 21 anliegen, in in den Seitenflächen der AuI-satzspannbackcn 1 vorgesehene keilförmige l.angsnuten 27 eingreifen und somit die Backen 1 ;.uf der I alette 21 festhalten.
Die mit je drei Aufsatzspanribackcn 1 bestückten 15 dutch die Bolzen 37 und die in den Aufsatzspann-Palcttcn 21 werden in einem Magazin 28 gespeichert, backen 1 angeordneten Bolzen 18 aus den Bohrunclas gemäß F i g. I und 2 in Richtung der Drehspin- gen 13 herausgedrückt. Durch dieses Zurückdrückcn dchichse 35 verschiebbar am Maschinenständer 31 der Bolzen 15 aus den Bohrungen 13 ist die Vcrrieangcordnct ist. Eine am äußeren Umfang jeder Pa- 5 gelling der Aufsatzspannbacken 1 gegenüber den tcttc 21 vorgesehene Aussparung 29 (F i g. 1^ und 10) Grundbacken 8 aufgehoben. Bei dem anschließend und eine im Magazin 28 vorgesehene Leiste 30 erfolgenden Rückhub der Grundbacken 8 im Futteral g. 1) bewirken eine lagegenaue Fixierung der Pa- körper 20 entgegen der Richtung des Pfeiles A lettcn 21 im Magazin 28. (Fig. 5) kommen die Spitzverzahnungen 6 und 11
Auf dem Maschinenständer 31 ist ferner eine io der Backen 1 und 8 außer Eingriff, da die in der Pa-
Übcrgabccinrichtung für die Paletten 21 angeordnet. lcttc 21 liegenden Aufsatzspannbacken 1 der Radial-
Dicse Hinrichtung weist gemäß Fig. 1 und2 zwei auf bewegung der Grundbacken8 nicht folgen können,
einer parallel zur Drehspindclachsc 3ίί verlaufenden, so daß die formschlüssige Verbindung zwischen ilen
drehbar sowie begrenzt axial verschiebbar gelagerten Backen 1 und 8 aufgehoben ist und die Palette 21 mit
Achse 32 befestigte Arme 33 mit an den Enden vor- 15 den von ihr aufgenommenen Aufsalzspannbacken 1
gesehenen Halbringen 34 auf. In den Halbringcn 34 durch axiale Verschiebung der Übcrgabccinrichtimg
sind je zwei sich diametral gegenüberliegende Finger aus dem Bereich des Futters heraushcwcgt werden
36 vorgesehen, während die Paletten 21 je zwei sich kann.
ebenfalls diametral gegenüberliegende Randausspa- Jetzt wird das Magazin 28 erneut in Richtung /)
rungcn 41 (F i g. 1 und 9) für den Eingriff der Finger ao (Fig. 2) verschoben, so daß der zweite Halbrinu 34
36 aufweisen. der Übcrgabccinrichtung die nächste, mit Aufvilz-
Zum programmgemäßen Abrufen der mit Aufsatz- spannbacken 1 bestückte Palette 21 erfassen kann. spannbackensätzen bestückten Paletten 21 aus dem die daraufhin vor das Spannfutter 20 geschwankt Magazin 28 werden entweder die Paletten 21 oder wird. Anschließend erfolgt das Einführen der auf der deren Plätze im Magazin 28 codiert. Dus Magazin 28 25 Palette 21 befindlichen Aufsatzspannbacken 1 in die wird so lange in Richtung D (Fi g. 2) bewegt, bis die Grundbacken 8 des Futters, die daraufhin cl.ivh richtige Palette 21 mil der Übergabecinrichtung in einen Krafthub in entgegengesetzter Richtung -vic gleicher Vcrtikalebene liegt. Nun wird die Übergabe- vorher, d.h. in Richtung A (Fig. 5) radial verstelleinrichtung in RichtuigZT (Fig. 1) zum Magazin 28 bcn werden, bis die Anschlagflächen 12 der Gi I-
gcschwenkt. Dabei erfassen die Greiffinger 36 zu- 30 backen 8 auf die Anschlagfiäclien5 der Aufsatzsp-inn-
nächst eine leere Palette 21. Jetzt erfolgt durch rück- backen 1 treffen. Bei der nun erfolgenden Axi.i: >
läufiges Schwenken der Übergabecinrichtung ein Ab- wcßung der Palette 21 in Richtung vom Spannt:1';er
heben der leeren Palette aus dem Magazin 28 und 20 rasten die Federbolzen 15 der Grundbacken ; in
anschließend eine rückläufige Bewegung des Maga- die Bohrungen 13 der Aufsatzspannbacken 1 ein. ;■-'
zins 28, so daß je tat der die leere Palette 21 tragende 35 dadurch mit den Grundbacken 8 verriegelt sind.
Halbring 34 der tJbcrgabceinrichtung in Richtung/: Zur Rückmeldung dieser Verriegelung sind ir <''-Τ
bis vor das Spannfutter 20 der Maschine geschwenkt Palette 21 im Bereich der Federbolzcn 37 Scii.'.'.vr
werden kann. Jetzt wird die Übcrgabceiiirichtung mit 40 angeordnet, die beim Eintauchen der Feder!'! π
der darin befindlichen leeren Palette 21 /um Spann- 15 in die Rohrungen 13 der Aufsatzspannbat1 ' 1
futter 20 hin bewegt, nachdem zuvor das Futter mit 40 durch die Fcdcrbolzen 37 betätigt werden. Die V-' --
den darin befindlichen Grundbacken durch eine In- nieldcMgnalc der Schalter 40 werden durch i '-
dexiereinrichtung so positioniert wurde, daß die Auf- übertragung an die Programmsteuerung der :'■■■<■-
satzspannbacken 1 bei dieser Bewegung der Palette schinc wcitergelcitct.
21 in deren Aussparungen 23 sowie zwischen deren In dem dargestellten und beschriebenen Λι;-; 'ii-Leisten 22 gleiten und mit ihren Planflächen gegen 45 rungsbeispiel sind die Aufsatzbacken 1 als Au!»·■■-die Planfläche der Palette 21 anliegen. Bei dieser Be- spannbacken ausgebildet. Die Übertragunc -' wcgung der Palette 21 treffen die in der Palette an- Spannkräfte von den Grundbacken8 auf die Aiil'viwgeordneten Federbolzen 37 auf die in den Aufsatz- spannbacken! erfolgt hier durch die einandcrliouci'-spannbacken 1 angeordneten Bolzen 18 und werden den Flächen 5 und 12 dieser Backen. Es ist .iatnifnach diesem Auftreffen gegen die Wirkung der Fe- 50 maß auch möglich, an Stelle der dargestellten dem 38, die schwächer sind als die auf die Bolzen 15 Außenspannbacken auch Innenspannbacken zu vereinwirkenden Federn 14, rückläufig verschoben, bis wenden. In diesem Falle müssen die Anschlagflasie auf rückseitige Anschläge 39 treffen, die eine wei- chen 5 und 12 an den gegenüberliegenden Stirnkeil en tere rückläufige Verschiebung der Federbolzen 37 der Backen 1 und 8 vorgesehen werden und die zum verhindern. Bei weiterer Bewegung der Palette 21 in 55 formschlüssigen Ver- und Entriegeln der Aufsatz-Richtung zum Spannfutter 20 werden die bis dahin in spannbacken 1 erforderlichen Radialbewegungen der die Bohrungen 13 der in den Aufsatzspannbacken 1 Grundbacken 8 im Spannfutter 20 in umgekehrter befestigten Paßfedern 4 hineinragenden Federbolzen Richtung erfolgen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Patentansprüche: Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für
1. Spannvorrichtung für Drehmaschinen und Drehmaschinen und dergleichen Werkzeugmaschinen dergleichen Werkzeugmaschinen mit Schnell- mit Schneilwechse! der Aufsatzspannbacken von im wechsel der Aufsatzspannbacken von im Futter- Futterkörper radial bewegbaren Grundbacken,
körper radial bewegbaren Grundbacken, da- 5 Im Zuge der Weiterentwicklung und Auiomaiisiedurch gekennzeichnet, daß die Aufsatz- rung von Werkzeugmaschinen wird außer einer Respannbacken (1) auf mit Führungsleisten (22) duzierung von Haupt- und Nebenseiten auch die Re- und Durchbrüchen (23) versehenen Paletten (21) duzierung der Umrüstzeiten der Maschine gefordeii. in einer den Grundbacken. (8) des Spannfutters Besonders bei programmgesteuerten Maschinen, die
(20) entsprechenden Lage satzweise festlegbar io bevorzugt für kleinere Losgrößen zum Einsatz komsind und daß in den Außenflächen der Grund- men und demzufolge oft umgerüstet werden müssen, backen Längsnuten (9) vorgesehen sind, deren ergibt sich die Forderung nach schneller Auswedis-Seitenflächen unterbrochene Längsrippen, Spitz- lung der Werkstück-Spannvorrichtung,
verzahnungen od. dgl. (11) aufweisen, während Bei rechnergesteuerten Werkzeugmaschinen wcrdie Aufsatzspannbacken (1) rückseitig mit seitli- 15 den vielfach mehrere Maschinen zu einer Bearbcichen Längsrippen, Spitzverzahnungen od. dgl. (6) tungseinheit verkettet und mittels einer Optimieversehene Paßfedern (4) tragen, die in einer vor- rungsstrategie gleichmäßig ausgelastet. Diese Verketbcstimmten Stellung der Grundbacken in die tung hat einen häufigen Wechsel der Bearbeitung,-Längsnutm (9) einführbar, durch Radialbewe- programme an den einzelnen Maschinen zur FoItu·, gung der Grundbacken (8) formschlüssig mit die- 20 Dieser Programmwechsel wird vom Rechner gesti-usen kuppelbar und durch in den Grundbacken (8) ert und erfordert häufig ebenfalls ein schnelles Ausabgefederte Bolzen (15) formschlüssig mit den wechseln der Werkstück-Spannvorrichtung.
Gi undbackcn (8) verriegelbar sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
2. Spannvorrichtung nach Anspruch I, dadurch Spannvorrichtung zu schaffen, die ein schnelles gekennzeichnet, daß am Maschinenständer ein in ?5 selbsttätiges Auswechseln der Aufsatzspannbacken Richtung der Arbeitsspindtlachse verschiebbares von kraftbetätig.en Werkstückspannfuttern mit im Magazin (28) zur Aufnahme mehrerer Paletten Futterkörper radial bewegbaren Grundbacken e>-
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