DE3713023C2 - Vorrichtung zum Spannen von Paletten - Google Patents
Vorrichtung zum Spannen von PalettenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen
von Paletten auf einem Palettenspanntisch, der mehre
re, wenigstens in Teilzonen eine stumpfkegelige Form
aufweisende, Indexbolzen besitzt, die in Bohrungen in
der festzuspannenden Palette oder einem mit der Palet
te verbundenen Teil einschiebbar sind, wozu die Palet
te in Richtung auf den Palettenspanntisch gezogen
wird.
Paletten dienen zur Senkung der Nebenzeiten bei der
Bearbeitung von Werkstücken, da der Werkstückwechsel
eine Totzeit darstellt und so schnell wie möglich
durchgeführt werden soll. Der Palettenspanntisch dient
dabei zur Aufnahme der Palette in der Maschinensta
tion, in der das Werkstück bearbeitet wird. Seine Auf
gabe ist die genaue Positionierung und die Arretierung
der Palette während der Zerspanung. Der Palettenspann
tisch kann dabei fest auf einem starren Maschinentisch
befestigt sein oder drehbar auf einem Rundtisch oder
einer Drehmaschine.
Voraussetzung für ein Bearbeiten von Werkstücken auf
einer Palette ist jedoch, daß stets eine präzise Lage
eingehalten wird. Das Werkstück muß mit einer hohen
Wiederholgenauigkeit in seiner Lage mit größter Präzi
sion festgehalten werden. Dies bedeutet, an die exakte
Verbindung zwischen der Palette und dem Palettenspann
tisch sind hohe Anforderungen zu stellen. Wenn die Pa
lette auf dem Palettenspanntisch festgeklemmt wird,
darf z. B. keine Deformation erfolgen. Außerdem muß die
Palette sicher gehalten werden.
Hierzu ist es bekannt, die Palette über eine Hydrau
likeinrichtung von oben her auf den Palettenspanntisch
zu ziehen. Zur spiel freien Positionierung dienen In
dexbolzen in dem Palettenspanntisch, die in Bohrungen
in der festzuspannenden Palette eingeschoben werden.
Dabei besteht jedoch das Problem, daß Materialausdeh
nungen aufgrund unterschiedlicher Temperaturen berück
sichtigt werden müssen. Aus diesem Grunde sind die
Bolzen, im allgemeinen drei Stück in einer Reihe,
nicht auf ihrem ganzen Umfang stumpfkegelförmig ausge
bildet, sondern jeweils 90 Grad zueinander versetzt
abgeschrägt. Auf diese Weise sind über die dabei ent
stehenden Freiflächen Ausgleichszonen für Materialdeh
nungen geschaffen.
Nachteilig dabei ist jedoch, daß für die für eine ex
akte Positionierung erforderliche Prüfung gesonderte
Einrichtungen notwendig sind, durch die festgestellt
werden soll, ob die Palette richtig auf dem Paletten
spanntisch positioniert ist. Derartige Prüfeinrichtun
gen sind jedoch aufwendig und damit teuer. Außerdem
ist die Herstellung der Indexbolzen in der bekannten
Form aufwendiger.
Aus der DE 34 41 968 A1, der EP 0 006 899 B1 und der
GB 2 082 098 A sind gattungsgemäße Vorrichtungen zum
Spannen von Paletten auf einem Palettenspanntisch be
kannt. Die Bohrungen sind hierbei in einem Einsatzteil
angeordnet, das derart dimensioniert ist, daß es im
Bereich der Bohrungen quer zur Einschieberichtung
elastisch verformbar ist. Die Indexbolzen weisen je
weils über ihren ganzen Umfang eine den Bohrungen an
gepaßte Form auf.
Zusätzlich ist aus der GB 2 082 098 A bekannt, daß das
Einsatzteil als Scheibe ausgebildet ist, die wenig
stens von einer Stirnseite ausgehende Einstiche bzw.
Eindrehungen aufweist, die in Einschieberichtung ver
laufen. Die Einstiche sind als konzentrisch zur Boh
rung liegende Ringnuten ausgebildet. Von beiden Stirn
seiten aus gehen Einstiche bzw. Eindrehungen aus, wo
bei im mittleren Bereich eine elastische Durchfederung
gegeben ist.
Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist jedoch,
daß diese sehr aufwendig und somit teuer sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung zum Spannen von Paletten der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, bei der eine exakte Posi
tionierung unter Berücksichtigung von Wärmedehnungen
mit einfachen Mitteln erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
die Indexbolzen jeweils einen Flansch aufweisen, der
nur in seinen Randbereichen auf dem Palettenspanntisch
aufliegt, wobei im mittleren Bereich eine elastische
Durchfederung gegeben ist.
Durch die Ausführung der Indexbolzen mit einem
Flansch, welcher nur in seinem Randbereich auf dem Pa
lettenspanntisch aufliegt, kann auf einfache Art und
Weise eine Elastizität in Spannrichtung vorgesehen
werden.
Dabei ist es lediglich erforderlich, den Flansch so zu
dimensionieren bzw. so auszugestalten, daß er in einem
geringen Umfange durchfedern kann.
Hierzu kann z. B. vorgesehen sein, daß der Flansch
und/oder der Indexbolzen im mittleren Bereich mit Aus
sparungen, Bohrungen oder dergleichen zur Erzielung
einer Elastizität in Spannrichtung versehen ist.
Weitere Möglichkeiten zum Versehen des Indexbolzens
mit einer geeigneten Elastizität sind in den Unteran
sprüchen 3 und 4 aufgezeigt.
Durch die Möglichkeit einer elastischen Durchfederung
können Toleranzungenauigkeiten auf einfache Weise
durch das erfindungsgemäße Spiel bzw. die elastische
Durchfederung ausgeglichen werden. Derartige Toleranz
ungenauigkeiten können z. B. aufgrund einer natürlichen
Abnutzung bzw. einem Verschleiß auftreten. Durch die
erfindungsgemäße Ausgestaltung kann auch in derartigen
Fällen eine Positionierungsgenauigkeit eingehalten
werden.
Eine sehr vorteilhafte und nicht naheliegende Weiter
bildung der Erfindung ergibt sich dann, wenn der Pa
lettenspanntisch mit einer Prüfluftzuleitung versehen
ist, die mit Luftleitungen in den Indexbolzen verbun
den ist, deren Öffnungen in die Stirnseiten der Index
bolzen münden.
Da aufgrund der exakten Anpassung des Umfanges der In
dexbolzen an die Bohrungen eine Abdichtung erreicht
wird, kann in einfacher Weise durch Zuführung von
Druckluft festgestellt werden, ob die Palette satt und
spielfrei auf dem Palettenspanntisch festgespannt ist.
Eventuell in die Bohrungen eingedrungene Fremdkörper,
die damit eine fehlerhafte Spannung ergeben würden,
lassen sich auf diese Weise feststellen, denn in die
sem Falle würde Prüfluft entweichen, was sich mit ent
sprechenden Prüfeinrichtungen damit in einfacher Weise
feststellen lassen würde.
Nachfolgend sind anhand der Zeichnung zwei Ausfüh
rungsbeispiele der Erfindung prinzipmäßig beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 ausschnittweise einen Längsschnitt durch eine
Palette und einen Palettenspanntisch mit einer
Spanneinrichtung;
Fig. 2 einen Schnitt, entsprechend dem in der Fig. 1,
mit einer anderen Ausgestaltung eines Indexbol
zens.
Eine Palette 1 üblicher Bauart befindet sich über einem Pa
lettenspanntisch 2. Die Palette 1 und der Palettenspanntisch
2 sind grundsätzlich von bekannter Art, weshalb nachfolgend
nicht näher darauf eingegangen wird. Gleiches gilt für die
Einrichtung zum Herabziehen der Palette 1 auf den Paletten
spanntisch zu dessen Spannung. Hierzu besitzt im allgemeinen
die Palette 1 zwei Längsnuten in T-Form, entsprechend der
T-Nut 3 in der Oberseite der Palette, die zum Festspannen
von Werkstücken dient. In die nicht dargestellte T-Nut wird
eine T-förmige Leiste eingeschoben, die durch an dem Palet
tenspanntisch angeordnete Hydraulikzylinder nach unten gezo
gen wird. Auf diese Weise wird die Palette auf den Paletten
spanntisch 2 gezogen. Die genaue Positionierung bzw. Arretie
rung wird dabei durch konische Bohrungen 4 in der Palette 1
erreicht, in die entsprechend angepaßt Indexbolzen 5, die
die gleiche Konussteigung besitzen, eingeschoben werden. Die
beiden Konusflächen sind dabei exakt aneinander angepaßt, so
daß sich eine entsprechende Abdichtung ergibt. Im allgemei
nen sind zwei auf Abstand voneinander angeordnete Bohrungen
4 mit dazugehörigen Indexbolzen 5 für jede Palette ausrei
chend. Die Tiefe jeder Bohrung 4 ist dabei so gewählt, daß
der dazugehörige Indexbolzen 5 nicht vollständig bis zum
Grunde der Bohrung 4 ragt.
Wie ersichtlich, ist die Bohrung 4 dabei nicht direkt in der
Palette 1 eingebracht, sondern in einem gesonderten Einsatz
teil 6, das wiederum fest in der Palette, z. B. durch Schrau
ben 7, befestigt ist. Das Einsatzteil 6 kann als Scheibe
ausgebildet sein. Von beiden Stirnseiten des scheibenförmi
gen Einsatzteiles 6 aus ragen jeweils Ringnuten 8 und 9 in
das Innere der Scheibe. Die Durchmesser der beiden Ringnuten
8 und 9 sind dabei unterschiedlich. Auf diese Weise können
die Tiefen der Ringnuten so gewählt werden, daß sie jeweils
mehr wie die Hälfte der Scheibendicke betragen. Wie ersicht
lich, ergibt sich damit eine mäanderartige bzw. ziehharmoni
kaartige Ausgestaltung, wobei lediglich auf einen entspre
chenden Abstand der Ringnuten 8 und 9 voneinander zu achten
ist, damit eine genügend Materialschwächung gegeben ist.
Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß der Abstand der
beiden Ringnuten 8 und 9 voneinander nicht größer oder nicht
wesentlich größer ist wie die Dicke der guten.
Selbstverständlich können im Bedarfsfalle auch noch mehr
Ringnuten angeordnet werden. Dies hängt von den jeweiligen
Anforderungen und von der Größe der zu erwartenden Tempera
turausdehnungen ab.
Zur Abstimmung bzw. zum eventuellen Ausgleich von Ungenauig
keiten kann das Einsatzteil 6 und/oder ein Flansch 10, aus
dem der Indexbolzen 5 herausragt, mit einer Unterlegscheibe
11 bzw. 12 versehen sein. Durch ein entsprechendes Auswech
seln der Unterlegscheibe 11 oder 12 können entsprechende
Anpassungen vorgenommen werden.
Der Palettenspanntisch 2 ist mit einer Prüfluftzuleitung 13
versehen, die über eine Querleitung 14 jeweils zu der aus
der Bohrung 4 und dem Indexbolzen bestehenden Zentrier- und
Positioniereinrichtung führt. Der Flansch 10 und der Index
bolzen 5 weisen eine Luftleitung 15 im Inneren auf, deren
vorderes Ende in der Bohrung 4 in einem entsprechenden Frei
raum 16 mündet. Zum Prüfen, ob die Palette in der richtigen
Lage und Höhe auf dem Palettenspanntisch 2 positioniert ist,
wird Prüfluft über die Prüfluftzuleitung 13, die Querleitung
14 und die Luftleitung 15 in den Freiraum eingeführt. Befin
det sich kein Fremdkörper in der Bohrung, der ein sattes An
liegen der Umfangsfläche des Indexbolzens 5 in der Bohrung 4
verhindert, entsteht ein entsprechender Staudruck, der als
Maß für die exakte Positionierung verwendet werden kann.
Der Indexbolzen 5 ist über den damit verbundenen Flansch,
der im allgemeinen einstückig mit dem Indexbolzen 5 ist,
über Schrauben 17 mit dem Spanntisch 2 bzw. einem gesonder
ten Zwischenglied 18 verbunden, wobei das Zwischenglied 18
fest in dem Palettenspanntisch 2 angeordnet ist.
Wie aus der Fig. 1 weiter ersichtlich ist, dient die Unter
legscheibe 11, die ringförmig ausgebildet ist, nur im äuße
ren Bereich des scheibenförmigen Einsatzteiles 6 für dessen
Auflage. Im inneren Bereich befindet sich zwischen der Rück
wand des Einsatzteiles 6 und der Palette bzw. einer Zwischen
scheibe 19 ein geringer Abstand bzw. ein Spiel. Dies bedeu
tet, daß beim Festspannen der Palette 1 auf den Paletten
spanntisch 2 eine Durchfederungsmöglichkeit für einen Tole
ranzausgleich gegeben ist.
Die in der Fig. 2 dargestellte Spanneinrichtung ist grund
sätzlich von gleichem Aufbau, weshalb die gleichen Bezugszei
chen wie in der Fig. 1 hierfür übernommen worden sind. Der
wesentliche Unterschied besteht lediglich darin, daß in
einer kinematischen Umkehrung die Durchfederung für einen
Toleranzausgleich in Spannrichtung durch eine entsprechende
Elastizität bzw. Nachgiebigkeit des Indexbolzens 5 mit dem
Flansch 10 erreicht wird. Wie ersichtlich, liegt in diesem
Falle das Einsatzteil 6 im wesentlichen auf seiner Rückseite
flach auf, wozu eine zweite Ringscheibe im inneren Bereich
des scheibenartigen Einsatzteiles 6 vorgesehen ist. Selbst
verständlich kann statt zwei Unterlegscheiben 11 und 20 im
Bedarfsfall auch nur eine einzige Scheibe vorgesehen sein,
ebenso wie auch das Einsatzteil 6 mit seiner Rückseite di
rekt an einem Zwischenteil 21, das mit der Palette 1 fest
verbunden ist, anliegen kann.
Zur Erreichung der notwendigen Elastizität ist der Indexbol
zen 5 im Inneren teilweise hohl, was z. B. durch eine entspre
chend große zentrale Bohrung 22 erreicht wird. Zusätzlich
ist eine Ringnut 23 entsprechender Breite in dem Flansch 10
vorgesehen. Die Ringnut 23 besitzt eine derartige Breite und
Tiefe, daß lediglich ein ringförmiger Verbindungssteg 24
relativ geringer Stärke zwischen den Indexbolzen 5 und der
ringförmigen äußeren Auflagefläche des Flansches 10 vorhan
den ist. Wie ersichtlich ist ein Spiel zwischen einer ring
förmigen Zwischenscheibe 25 unter dem Indexbolzen 5 und der
genannten Scheibe vorhanden, damit eine entsprechende Durch
federung gegeben ist. Die Zwischenscheibe 25 in der Fig. 2
und die Zwischenscheibe 19 in der Fig. 1 dienen gleichzeitig
auch dazu, das Spiel für die Durchfederung als Anschläge zu
begrenzen. Materialausdehnungen können durch die Verformbar
keit der Scheibe 6 aufgrund der Ringnuten 8 und 9 problemlos
aufgenommen werden.
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Spannen von Paletten auf einem Pa
lettenspanntisch, der mehrere, wenigstens in Teil
zonen eine stumpfkegelige Form aufweisende, Index
bolzen besitzt, die in Bohrungen in der festzuspan
nenden Palette oder einem mit der Palette verbun
denen Teil einschiebbar sind, wozu die Palette in
Richtung auf den Palettenspanntisch gezogen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Indexbolzen (5) jeweils einen Flansch (10) auf
weisen, der nur in seinen Randbereichen auf dem Pa
lettenspanntisch (2) aufliegt, wobei im mittleren
Bereich eine elastische Durchfederung gegeben ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Flansch (10) und/oder der Indexbolzen (5) im
mittleren, elastisch durchfedernden Bereich mit
Aussparungen, Bohrungen oder dergleichen (22, 23)
zur Erzielung einer Elastizität in Spannrichtung
versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Indexbolzen (5) über einen ringförmigen Verbin
dungssteg (24) mit der äußeren Auflagefläche des
Flansches (10) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Bereich der elastischen Durchfederung unter dem
Indexbolzen (5) mit Spiel als Anschlag eine Zwi
schenscheibe (25) liegt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Palettenspanntisch (2) mit einer Prüfluftzulei
tung (13) versehen ist, die mit Luftleitungen (15)
in den Indexbolzen (5) verbunden ist, deren Öffnun
gen in die Stirnseiten der Indexbolzen (5) münden.
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