DE2460615B1 - Vorrichtung zum klemmen eines stufenlos verstellbaren teils einer werkzeugmaschine - Google Patents
Vorrichtung zum klemmen eines stufenlos verstellbaren teils einer werkzeugmaschineInfo
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Description
an dem der Flachführung abgekehrten Ende des Spannstücks eine elastische Vorspannvorrichtung quer
zur Flachführung angreift, während zwei quer zur Flachführung verlaufende Seiten des Spannstücks
Keilflächen bilden, die einen sich zur Flachführung öffnenden Winkel einschließen und mit denen Keilklötze
zusammenarbeiten, die senkrecht zur Flachführung in der brückenartigen Führung geführt und mit den
Kolbenstangen der doppelt wirkend ausgebildeten Kolben-Zylinder-Einheiten verbunden sind, während
die einander zugekehrten Flächen der Längsführung und des Spannstücks im Sinne einer formschlüssigen
Klemmung mit einer Kerbverzahnung versehen sind, und daß Rückholbacken von dem der Flachführung
abgekehrten Ende des Spannstückes parallel zur Flachführung nach beiden Seiten in den Raum zwischen
den Keilklötzen und einer Brücke der brückenartigen Führung eingreifen, die sich im Abstand parallel zur
Flachführung erstreckt, wobei die Rückholbacken in der Klemmstellung des Spannstücks im Abstand von den
Keilklötzen und der Brücke angeordnet sind.
Hierdurch wird erreicht, daß infolge der beweglichen Anordnung des Spannstücks innerhalb der brückenartigen
Führung des beweglichen Maschinenteils die Teilung der Kerbverzahnung überwunden und eine
stufenlose Verstellbarkeit des beweglichen Maschinenteils sichergestellt wird, während andererseits eine
absolut exakte formschlüssige Verspannung des beweglichen Maschinenteils gegenüber der Flachführung
möglich ist, so daß das Maschinenteil in Längsrichtung der Flachführung ohne Veränderung ihrer Position
erhebliche Kräfte aufnehmen und in die Flachführung ableiten kann. Infolge des Eingriffs der Rückholbacken
in die Bewegungsbahn der Keilklötze wird sichergestellt, daß beim Zurückbewegen der Keilklötze aus ihrer
das Spannstück gegen die Flachführung verspannenden Stellung an den Rückhohlbacken des Spannstücks
angreifen und dieses entgegen der Wirkung der elastischen Vorspannvorrichtung aus der Klemmstellung
lösen und in der von der Flachführung abgekehrten Richtung mitnehmen. Gleichzeitig ist dadurch sichergestellt,
daß trotz der in zwei Achsrichtungen vorgesehenen Beweglichkeit des Spannstücks dieses kraft- und
formschlüssig in die Ruhestellung geführt und in dieser gehalten wird. Dabei gewährleistet die Tatsache, daß die
Rückhohlbacken in der Klemmstellung des Spannstücks im Abstand von den Keilklötzen und der Brücke
angeordnet sind, die notwendige Beweglichkeit des Spannstücks in der zur Flachführung parallelen Ebene,
damit die Kerbzähne des Spannstücks auch dann in die Kerbverzahnung der Flachführung eingreifen können,
wenn das bewegliche Maschinenteil sich in einer Stellung befindet, in der bei nur normal zur Flachführung
beweglichem Spannstück dessen Kerbzahnspitzen an den Kerbzahnspitzen der Flachführung zu liegen
kämen und infolgedessen eine exakte formschlüssige Klemmung des beweglichen Maschinenteils nicht
zustande kommen würde.
Eine einfache und wirtschaftliche Bauweise der elastischen Vorspanneinrichtung ist durch eine Druckfeder
gegeben, deren eines Ende sich auf dem Boden einer Vertiefung in dem der Flachführung abgekehrten Ende
des Spannstücks abstützt, wobei die Vertiefung sich koaxial zur Längsmittelachse des Spannstücks erstreckt,
während ihr anderes Ende auf dem Boden einer Hülse anliegt, die in der Vertiefung axial beweglich geführt ist
und mit dem Boden der Hülse gegen die sich im Abstand parallel zur Flachführung erstreckende Brücke quer
verschiebbar gepreßt ist. Diese Ausführungsform der Vorspannvorrichtung ist praktisch wartungsfrei und
gewährleistet die Beaufschlagung des Spannstücks mit einer Vorspannkraft stets in Richtung der Mittellängsachse
des Spannstücks.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Kolben-Zylinder-Einheiten in der Brücke angeordnet
und die freien Enden der Kolbenstangen mit den Keilklötzen fest, aber lösbar verbunden. Auf diese
Weise wird sichergestellt, daß die Keilklötze unabhängig voneinander einen unterschiedlich langen Hubweg
bis in die Endstellung gegenüber dem Spannstück zurücklegen können, wenn dieses, um in die Kerbverzahnung
eingreifen zu können, sich aus der mittleren Lage zwischen den Keilklötzen versetzt haben sollte.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, daß sich die brückenartige Führung an
einer Längsseite der horizontalen Flachführung von dem beweglichen Maschinenteil rechtwinklig abwärts
erstreckt und das Spannstück an der Unterseite der Flachführung im Bereich ihrer einen Außenkante
angreift.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels schematisch veranschaulicht. Es
zeigt
F i g. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in teilweise geschnittener Darstellung, in welcher
sich ein Spannstück in einer gegenüber zwei Keilklötzen außermittigen Klemmstellung befindet,
F i g. 2 eine Ansicht wie in F i g. 1 mit dem Spannstück in gegenüber den Keilklötzen symmetrischer Spannstellung,
Fig.3 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Schnittlinie IH-III in F i g. 1,
F i g. 4 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2, bei der jedoch das Spannstück in der gelösten
Ruhestellung durch die Keilklötze gehalten wjrd,
F i g. 5 die Vorrichtung nach F i g. 1 bis 4 in Verbindung mit einer Profilstab-Stahlschere in Ansicht
und
F i g. 6 die Vorrichtung nach F i g. 5 in Seitenansicht.
In Fig.2 und 3 ist ein bewegliches, sich im wesentlichen horizontal erstreckendes Maschinenteil 1
gezeigt, das auf einer sich horizontal und längs erstreckenden Flachführung abgestützt und an deren
einer Längsseite 2a mittels eines die Flachführung untergreifenden Winkelstücks la geführt ist. Die
Flachführung 2 wird durch eine oder mehrere Stützen 3 getragen. Von der Außenseite des beweglichen
Maschinenteils 1 erstreckt sich im rechten Winkel eine brückenartige Führung 4 abwärts, die aus einer
senkrechten Platte 5 besteht, an deren unterer Stirnseite eine Brücke 6 befestigt ist, die sich im wesentlichen
horizontal und parallel zur Flachführung 2 erstreckt und in Richtung des Trägers 3 vorsteht. Von der in Richtung
zum Träger vorstehenden Längskante der Brücke 6 erstreckt sich im Abstand und parallel zur Platte 5 eine
Platte 7 senkrecht aufwärts, die an Stirnwänden 8,9 der
brückenartigen Führung befestigt ist, die ihrerseits mit der sich abwärts erstreckenden Platte 5 fest verbunden
sind oder ein Bestandteil derselben bilden. Die brückenartige Führung ist infolgedessen gehäuseartig
ausgebildet, wobei ihr innerer Hohlraum 10 ein Spannstück 11 sowie zwei Keilklötze 12 und 13
aufnimmt und unterhalb einer Zahnleiste 14 angeordnet ist, die an der anderen Außenkante 2b der Flachführung
an deren Unterseite sich in Längsrichtung derselben erstreckt und an ihrer Unterseite mit einer Kerbverzah-
nung 15 versehen ist Die Zähne dieser Kerbverzahnung erstrecken sich quer zur Längsrichtung der Zahnleiste.
Eine der Kerbverzahnung 15 entsprechende Kerbverzahnung 11a weist die der Zahnleiste 14 gegenüberliegende
Klemmfläche 116 des Spannstücks 11 auf, wobei die größte Breite des Spannstücks wesentlich
geringer bemessen ist als der lichte Abstand der Stirnwände 8 und 9 der brückenartigen Führung. Die
Längsseiten des Spannstücks bilden Keilflächen Uc, lic/, welche einen sich in Richtung der Flachführung
öffnenden spitzen Winkel einschließen. Die Länge des Spannstücks ist wesentlich geringer als der lichte
Abstand der Brücke 6 von der Zahnleiste 14 bemessen. Das hintere Ende der Zahnleiste wird von zwei
Rückholbacken Wf, Wg gebildet, die sich parallel zur Klemmfläche llödes Spannstücks bzw. im wesentlichen
parallel zur Flachführung 2 nach entgegengesetzten Seiten des Spannstücks erstrecken.
Koaxial zur Längsmittelachse des Spannstücks 11 ist
in dessen der Flachführung abgekehrten Ende eine Vertiefung 11Λ vorgesehen, auf deren Boden sich das
eine Ende einer Schraubendruckfeder 16 abstützt, deren anderes Ende in eine Hülse 17 eingreift, welche in der
Vertiefung 11Λ axial verschiebbar geführt ist und an deren Boden das andere Ende der Schraubendruckfeder
anliegt. Die Hülse 17 stützt sich auf der Innenseite der Brücke 6 in deren Längsrichtung verschiebbar ab.
Die Keilklötze 12,13 sind an den Stirnwänden 8,9 der
brückenartigen Führung in zur Flachführung 2 normaler Richtung geführt und mit Keilflächen 12a bzw. 13a
versehen, die den Keilflächen lic bzw. Hd des Spannstücks angepaßt sind. In Gewindebohrungen \2b,
13£> der Keilstücke sind die freien Enden von Kolbenstangen 18 bzw. 19 eingeschraubt, die in
wechselweise mit Preßluft beaufschlagbaren Zylindern 20 bzw. 21 senkrecht zur Flachführung 2 verschiebbar
sind. Die Preßluftzylinder 20, 21 sind mit ihren kolbenseitigen Enden in Gewindebohrungen 22 bzw. 23
in der Brücke 6 eingeschraubt, welche symmetrisch zur Längsmitte der Brücke derart angeordnet sind, daß die
Kolbenstangen 18,19 in einem solchen Abstand von den freien Enden der Rückholbacken 11/ bzw. Wg des
Spannstücks 11 angeordnet sind, daß dieses gegebenenfalls in seiner Hauptebene eine gewisse Verdrehbewegung
ausführen kann, bevor es gegenüber der Flachführung verspannt wird.
Wie Fig. 1 zeigt, kann das Spannstück 11 eine
Klemmstellung gegenüber der Zahnleiste 14 einnehmen, in der das Spannstück sich außerhalb der mittigen
Stellung zwischen den Kolbenstangen 18 und 19 der Preßluftzylinder befindet, so daß die Keilklötze 12 und
13 in ihrer Klemmstellung unterschiedlich weit in Richtung der Zahnleiste 14 der Flachführung vorgefahren
sind. Daraus geht hervor, daß durch die in Längsrichtung der Zahnleiste 14 relative Beweglichkeit
das Spannstück die durch die Teilung der Kerbverzahnung gegebene Begrenzung in der Einstellung des
beweglichen Maschinenteils 1 überwunden und eine stufenlose formschlüssige Klemmung des Maschinenteils
gegenüber der Flachführung erreicht werden kann. Fig.2 zeigt die mittige Stellung des Spannstücks in
seiner Klemmstellung mit der dazu infolgedessen symmetrischen Lage der Keilklötze 12 und 13 in der
Spannstellung, in welcher diese sich gegen die Stirnwände 8 und 9 und an den Keilflächen 12a, 13a des
Spannstücks abstützen.
F i g. 1 und 2 zeigen ferner, daß die Rückholbacken Wf, lindes Spannstücks in der Spannstellung desselben
in größerem Abstand von den Keilklötzen und der Brücke 6 angeordnet sind, in die sich zwischen der
Brücke und den Keilklötzen erstreckende Bewegungsbahn derselben derart eingreifen, daß beim Lösen der
Keilklötze aus ihrer Spannstellung diese zunächst das Spannstück 11 freigeben. Das Spannstück wird aber
unter der Wirkung der Schraubendruckfeder 16 weiterhin gegen die Zahnleiste 14 so lange gedrückt, bis
die der Flachführung abgekehrte Seite der Keilklötze auf die Rückholbacken Wf, Wg trifft. Nunmehr wird das
Spannstück entgegen der Kraft der Schraubendruckfeder 16 von den Keilklötzen aus der Klemmstellung
gegenüber der Zahnleiste 14 herausbewegt, bis die RUckholbacken an der Innenseite der Brücke 6
anschlagen. Durch diese Anschlagstellung wird somit gleichzeitig die zurückgezogene Stellung der Keilklötze
12 und 13 fixiert. Wie Fig.4 zeigt, liegen die
Spannflächen 12a, 13a der Keilklötze den Keilflächen lic, Hi/des Spannstücks im Abstand parallel gegenüber,
so daß, wenn die Keilklötze mittels der Preßluftzylinder in ihre Spannstellung gefahren werden
die Rückholbacken des Spannstücks unter der Wirkung der Schraubendruckfeder 16 gegen die der Flachführung
abgekehrten Flächen der Keilklötze gepreßt werden, und zwar so lange, bis das Spannstück auf die
Kerbverzahnung 15 der Zahnleiste 14 trifft. Da das Spannstück parallel und quer zu der Zahnleiste
beweglich ist, hat es nun Zeit, mit seinen Kerbzähnen in Einschnitte der Kerbverzahnung 15 der Zahnleiste 14
einzugreifen bzw. sich entsprechende Zahnvertiefungen zu suchen, ehe die Keilklötze 12 und 13 beim weiteren
Vorfahren auf die Keilflächen lic, lic/des Spannstücks
treffen und diese sowie damit das gesamte bewegliche Maschinenteil gegenüber der Flachführung formschlüssig
verspannen.
In F i g. 5 und 6 ist die Anwendung der in F i g. 1 bis 4 gezeigten Vorrichtung auf eine Profilstab-Stahlschere
25 veranschaulicht, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Das bewegliche Maschinenteil
1 ist als Längenanschlag ausgebildet, der außer auf der Flachführung 2 auf einer Rundstange 26 mittels
einer geschlitzten Muffe 27 geführt ist, die mit einem Gewinde versehen ist, in das eine Gewindespindel 28
eingreift, die sich parallel zur Rundstange erstreckt und durch einen Elektromotor 29 im Sinne einer stufenlosen
Verstellbarkeit antreibbar ist. In der Mitte unterhalb des Längenanschlages sind zwei Stege 30, 31 im Abstand
parallel zueinander angeordnet, zwischen denen ein pneumatisch gefederter Anschlag 32 um eine Achse 33
kippbar gelagert ist, die sich im Abstand parallel zur Bewegungsebene von Messern 34, 35 etwa in deren
Höhe erstreckt
Die Rundstange 26 und die FlachfUhrung 2 sind an einem Maschinengestell 36 befestigt, das auf dem Boden
mittels eines Fußes 37 abgestützt ist. An dem Maschinengestell ist in üblicher Weise ein nicht
dargestelltes Schwungrad drehbar befestigt, das von einer Schutzhaube 38 umgeben ist und mittels eines
Antriebsmotors 39 in üblicher und daher nicht dargestellter Weise antreibbar ist. Das bewegliche
Messer der Maschine ist an einem nicht dargestellten Schlitten befestigt, der durch einen Preßluft-Ausgleichzylinder
40 in an sich bekannter und daher ebenfalls nicht dargestellter Weise ausbalanciert ist. Auf der
Vorderseite sind die beweglichen Teile der Maschine ebenfalls durch eine Schutzhaube 41 abgedeckt.
Es ist ersichtlich, daß durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine so exakte und stufenlose formschlüssi-
ge Klemmung des Längenanschlages mit einer so hohen Haltekraft gewährleistet ist, daß der Längenanschlag
die unterschiedlichen Massenenergien, die von unterschiedlich lang bemessenen, zu scherenden Profilstangen
herrühren, ohne Veränderungen ihrer Lage
aufnehmen und in das Maschinengestell ableiten kann, so daß die erforderlichen Toleranzen für ein gewichtsgenaues
Schneiden der Profilstäbe mit Sicherheit eingehalten werden können.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
609 510/307
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Klemmen eines zumindest auf einer Flachführung stufenlos verstellbaren und
festklemmbaren Teils einer Werkzeugmaschine, insbesondere des Längenanschlages einer Profilstab-Stahlschere,
bei welcher ein Spannstück mit wenigstens einer Keilfläche über wenigstens einen
durch eine Kolbenzylinder-Einheit verstellbaren Keilklotz gegen eine Klemmfläche der Flachführung
verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannstück (11) in einer brückenartigen
Führung (4) des beweglichen Maschinenteils (1) sowohl quer als auch parallel zur Flachführung (2)
beweglich gelagert ist, wobei an dem der Flachführung abgekehrten Ende des Spannstücks eine
elastische Vorspannvorrichtung quer zur Flachführung angreift, während zwei quer zur Flachführung
verlaufende Seiten des Spannstücks Keilflächen (lic, lld) bilden, die einen sich zur Flachführung
öffnenden Winkel einschließen und mit denen Keilklötze (12; 13) zusammenarbeiten, die senkrecht
zur Flachführung in der brückenartigen Führung geführt und mit den Kolbenstangen (18; 19) der
doppeltwirkend ausgebildeten Kolben-Zylinder-Einheiten (20; 21) verbunden sind, während die
einander zugekehrten Flächen der Längsführung und des Spannstücks im Sinne einer formschlüssigen
Klemmung mit einer Kerbverzahnung (15, Ha) versehen sind, und daß Rückholbacken (Hi Wg) von
dem der Flachführung (2) abgekehrten Ende des Spannstücks (11) parallel zur Flachführung nach
beiden Seiten in den Raum zwischen den Keilklötzen (12, 13) und einer Brücke (6) der brückenartigen
Führung eingreifen, die sich im Abstand parallel zur Flachführung erstreckt, wobei die Rückholbacken in
der Klemmstellung des Spannstücks im Abstand von den Keilklötzen und der Brücke (6) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Vorspannvorrichtung
aus einer Druckfeder (16) besteht, deren eines Ende sich auf dem Boden einer Vertiefung (Wn) in dem
der Flachführung (2) abgekehrten Ende des Spannstücks (11) abstützt, wobei die Vertiefung sich
koaxial zur Längsmittelachse des Spannstücks erstreckt, während ihr anderes Ende auf dem Boden
einer Hülse (17) anliegt, die in der Vertiefung axial beweglich geführt ist und mit dem Boden der Hülse
gegen die sich im Abstand parallel zur Flachführung erstreckende Brücke (6) quer verschiebbar gepreßt
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheiten
(20; 21) in der Brücke (6) angeordnet und die freien Enden der Kolbenstangen (18; 19) mit den
Keilklötzen (12; 13) fest, aber lösbar verbunden sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die brückenartige
Führung (4) an einer Längsseite der horizontalen Flachführung (2) von dem beweglichen Maschinenteil
(1) rechtwinklig abwärts erstreckt und das Spannstück (11) an der Unterseite der Flachführung
(2) im Bereich ihrer einen Außenkante angreift.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Klemmen eines zumindest auf einer Flachführung stufenlos
verstellbaren und festklemmbaren Teils einer Werkzeugmaschine, insbesondere des Längsanschlags einer
Profilstab-Stahlschere, bei welcher ein Spannstück mit wenigstens einer Keilfläche über wenigstens einen
durch eine Kolben-Zylinder-Einheit verstellbaren Keilklotz gegen eine Klemmfläche der Flachführung
verstellbar ist.
Es ist bereits bekannt, einen Schlitten mittels Keilwirkung an einer Schlittenführung festzulegen. Die
Schlittenführung hat eine leistenförmig davon abstehende Flachführung, die auf der einen Seite von einer
schlittenfesten Platte umgriffen wird, während auf der gegenüberliegenden Seite eine Klemmplatte anliegt, die
auf der der Flachführung abgewandten Seite eine keilförmige Fläche hat. Dieser keilförmigen Fläche ist
über Kugeln die Keilfläche eines Keilklotzes zugeordnet, dessen andere Seite sich über Kugeln und eine
Gleitplatte am Schlitten abstützt. Der Keilklotz ist hydraulisch entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder
in die Klemmstellung bringbar. Außerdem wird ein hydraulischer Antrieb für den Keil in Form einer einfach
wirkenden Kolben-Zylinder-Einheit verwendet. Die Rückstellbewegung des Keils erfolgt durch eine
Rückstellfeder (DT-Gbm 69 07 934).
Bei einer zum Stand der Technik gehörenden hydraulisch betätigten Blockiereinrichtung ist es bekannt,
zur Festlegung verschiebbare Elemente an Werkzeugmaschinen, die in einer Zahnrasterung ineinandergreifen,
mittels einer hydraulisch betätigten Zahnstange, die mit einem Zahnrad in Eingriff steht,
welches den exzentrisch dazu angeordneten Blockierzapfen umgibt, so zu verschieben, daß ein Einrasten der
Zähne beim Blockieren gewährleistet ist (DT-AS 1152 873).
Diese bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß der zur Erzielung der Klemmwirkung erforderliche
konstruktive Aufbau sehr kompliziert ist.
Beim Schneiden von Rohlingen für die Verwendung in geschlossenen Gesenkschmieden mittels einer Profilstab-Stahlschere
sind nur sehr geringe Längentoleranzen zulässig, da sehr kleine Gewichtstoleranzen
vorgeschrieben sind. Der bei den Profilstab-Stahlscheren als verstellbares Maschinenteil angeordnete Längenanschlag
hinter der Schere muß somit eine bestimmte Präzision in seiner Führung und eine Stetigkeit in seiner Verstellung aufweisen, zumal die
Rohlinge, wenn auch durch eine pneumatische Federung gemindert, doch mit einer hohen Geschwindigkeit
auf den Längenanschlag einwirken. Das sichere Klemmen und die genaue und feste Arretierung eines
solchen Anschlages auf der Flachführung führt deshalb bei Verwendung eines von Hand zu bedienenden
Spannhebels, der mittels einer Gewindespindel einen Anpreßdruck auf die Flachführung ausübt, zu Schwierigkeiten.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art konstruktiv einfach so auszubilden, daß das bewegliche Maschinenteil an der Flachführung absolut
formschlüssig, aber dennoch stufenlos automatisch geklemmt werden kann.
Diese Aufgabe wird ausgehend von der Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß das
Spannstück in einer brückenartigen Führung des beweglichen Maschinenteils sowohl quer als auch
parallel zur Flachführung beweglich gejagert ist, wobei
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