DE2460615C2

DE2460615C2 - Vorrichtung zum klemmen eines stufenlos verstellbaren teils einer werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2460615C2
Application number: DE19742460615
Authority: DE
Inventors: Joachim Wepner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-12-20
Filing date: 1974-12-20
Publication date: 1976-10-14
Also published as: DE2460615B1; DD122933A5; US4033571A; FR2294796B3; FR2294796A1; IT1052723B; JPS5189273A; GB1536669A; ES443682A1

Description

in dem der Flachführung abgekehrten Ende des jpannstüeks eine elastische Vorspannvorrichtung quer tür Flachführung angreift, während zwei quer zur Flachführung verlaufende Seiten des Spannstücks K.eilflächen bilden, die einen sich zur Flachführung jflnenden Winkel einschließen und mit denen Keilklöt- iz zusammenarbeiten, die senkrecht zur Flachführung in jer brückenartigen Führung ge'ührt und mit den Kolbenstangen der doppelt wirkend ausgebildeten Kolben-Zylinder-Einheiten verbunden sind, während die einander zugekehrten Flächen der Längst jhrung und des Soannstücks im Sinne einer formschlüssigen Klemmung mit einer Kerbverzahnung versehen sind, und daß Rückholbacken von dem der Flachführung abgekehrten Ende des Spannstückes parallel zur Flachführung nrxh beiden Seiten in den Raum /wischen den Keilklötzen und einer Brücke der brückenartigen Führung eingreifen, die sich im Abstand parallel zur Nachführung 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 beweg liehen Maschinenteils gegenüber der Flachführung möglich ist, so daß das Maschinenteil in Längsrichtung der Flachführung ohne Veränderung ihrer Position erhebliche Kräfte aufnehmen und in die Flachluhrung 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 Ausführungsiorm der Vorspannvorrichtung iit 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

Fig. 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 1II-1II in Fig. 1.

Fig.4 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2. bei der jedoch das Spannstück in der gelösten Ruhestellung durch die Keilklötze gehalten wird,

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 F i g. 2 und 3 ist ein bewegliches, sich im wesentlichen horizontal erstreckendes Maschinenteil 1 gezeigt, das auf einer sich horizontal und längs erstreckenden Flachführung ab₆estützt 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 26 der Flachführung an deren Unterseite sich in Längsrichtung derselben erstreckt und an ihrer Unterseite mit einer Kerbverzah-

Z4DUD10

nung 15 versehen ist. Die Zähne dieser Kerbverzahnung erstrecken sich quer zur Längsrichtung der Zahnleiste.

Eine der Kerbverzahnung 15 entsprechende Kerbverzahnung Ha 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 lic. Wd, 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, Umgebildet, die sich parallel zur Klemmfläche 11 bdes 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. lic/ des Spannstücks angepaßt sind. In Gewindebohrungen 126. 136 der Keilstücke sind die freien Enden voi. 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 ί 1 angeordnet sind, daß dieses gegebenenfalls in seiner Hauptebene eine gewisse Verdrehbewegung ausführen kann, bevor es gegenüber der nachführung 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 Kolbenstange!! 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 formschlüssig« 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 Sparrristücks abstützen.

Fig. 1 und 2 zeigen ferner, daß die Rückhofbacken 1M11^ des 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 Keiiklötze aus ihrer Spannstellung diese zunächst da: 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 Rückholbacken 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. Wd 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 112 und 13 beim weiteren Vorfahren auf die Keilflächen 'lic, Ilddes 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 Flachführung 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 ersichtTich, daß durch die erfindiMgsgemäße Vorrichtung eine so exakte und stufenlose fermsdilüssi-

ge Klemmung d<:s 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 k so daß die erforderlichen Toleranzen für ein gewic genaues Schneiden der Profilstäbe mit Sicher eingehalten werden können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

«09642

Claims

Patentansprüche:

t. 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 u\s Spannstück (11) in einer brückenartigen Führung (4) des beweglichen Maschinenteils (I) 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 Winke) 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, lla) versehen sind, und daß Rückholbacken (Uf. Hg) von dem der Flachführung (2) abgekehrten Ende des Spannstücks (U) parallel zur Flachführung nach beiden Seiten in den Raum zwischen den Keilklötzen (12, 13) und einer Brücke t6) 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 !,dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Vorspaknvorrichtung aus einer Druckfeder (16) besteht, deren eines Ende sich auf dem Boden einer Vertiefung (Hn) 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 eineir 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-otahlschere. bei welcher ein Spannstück mit wenigstens einer Keilfläche über wenigstens einen durch eine Kolben-Zylinder-Einheit verstellbaren Keilkiotz gegen eine Klemmfläche der Flachführung verstellbar ist.

ίο Es ist bereits bekannt, einen Schlitten mittels Keilwirkung an einer Schlittenführung festzulegen. Die Schlittenführung hat eine leistenförmig davon abstehende Rachführung, 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 Klemmsteilung bringbar. Außerdem wird ein hydraulischer Antrieb für den Keil in Form einer einfach wirkenden Kolben-Zylinder-Einheit verwendet. Die Rücksteilbewegung des Keils erfolgt durch eine Rückstellfeder (DT-Gbm 69 07 934).

Bei einer zum Stand der Technik gehörenden hydraulisch betätigten Blockeinrichtung ist es bekannt. 7-ur 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 11 52 873).

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 gelagert ist, wobei