DE3010131C2 - Kniehebelspannvorrichtung für Werkstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung für Werkstücke nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Kniehebelspannvorrichtung dieser Gattung ist aus der Zeitschrift »WERKSTATTPRAXIS«, 1969, Nr. 16, 18. Jahrgang, S. 1545 bekannt. Diese Spannvorrichtung dient zum selbsttätigen Spannen von als profilierte Stange ausgebildeten Werkstücken an einer Fräsmaschine. Der Spannvorgang erfolgt bei dieser Spannvorrichtung in der Weise, daß ein am Arbeitstisch längsverschiebbar gelagerter Keilschieber am Kniegelenk des Kniehebels angreift, derart, daß bei einer Verschiebung des Keilschiebers in der einen Richtung der Kniehebel zum Spannen des Werkzeugs in die Strecklage gedrückt wird, während bei einer Bewegung des Keilschiebers in der anderen Richtung der Kniehebel freigegeben wird, so daß er /um Lösen des Werkstücks — in nicht näher dargestellter Weise — in die Knicklage bewegt werden kann.

Zum Verschieben des Keilschieber ist ein Zahnstangen-Ritzel-Antrieb vorgesehen. Zum Drehen des Riizels dient ein mit ihm drehfest verbundener Hebel, an dessen freiem Ende der Nocken vorgesehen ist, während die Kurvenbahn in dem feststehenden Teil der Fräsmaschine gebildet ist Beim Verfahren des Arbeitstisches tritt der Nocken in die Kurvenbahn ein, wodurch der zugehörige Hebel und somit das Ritzel gedreht werden, was eine entsprechende Verschiebung des Keilschiebers und damit Betätigung des Hebelsystems zur Folge hat

Wie aus obiger Beschreibung deutlich wird, ist die vorbekannte Kniehebelsoannvorrichtung konstruktiv aufwendig und entsprechend störanfällig. Auch ist bei dieser Kniehebelspannvorrichtung ohne zusätzliche Maßnahmen ein sicheres Lösen nicht gewährleistet.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebelspannvorrichtung dieser Gattung konstruktiv zu vereinfachen und gleichzeitig eine sichere Betätigung des Kniehebelsystems zum Lösen des Werkstückes zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dor Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung ist die Kurvenbahn direkt mit einem der beiden Kniehebelarme und der Nocken mit dem Werkstückbearbeitungsgerät verbunden. Hierdurch ergibt sich eine beträchtliche Vereinfachung der Betätigungseinrichtung (Nokken-Kurvenbahn-Anordnung), da zwischen dem Kniehebelsystem einerseits und der Nocken-Kurvenbahn-Anordnung andererseits keine zusätzlichen Betätigungselemente wie Zahnstangen-Ritzel-Antrieb, Hebel od. dgl. vorgesehen werden müssen. Da ferner die Kurvenbahn direkt an einem der Kniehebelarme vorgesehen ist, erfolgt eine Betätigung des Kniehebelsystems über die Nocken-Kurvenbahn-Anordnung in beiden Arbeitsrichtungen, so daß eine sichere Betätigung nicht nur beim Spannen, sondern auch beim Lösen gewährleistet ist.

Der Arbeitsvorgang, der von dem Werkstückbearbeitungsgerät an dem Werkstück vorgenommen wird, kann ein passiver sein, beispielsweise in der Weise, daß das Werkstückbearbeitungsgerät während des Arbeitshubes die Oberfläche des Werkstückes abtastet, um des- sen Oberflächenbeschaffenheit zu bestimmen. Statt dessen kann das Werkstückbearbeitungsgerät eine aktive Arbeit am Werkstück vornehmen, um seine Oberflächeneigenschaften zu verändern.

Ein Beispiel für den zuerst genannten Vorgang ist ein Bildabtaster, bei dem das abzutastende Bild auf einem Zylinder vorgesehen ist, der um seine Achse umläuft, während sich ein Tastkopf axial am Zylinder entlang bewegt. Ein Beispiel für den zweitgenannten Arbeitsvorgang ist das Bearbeiten eines zylindrischen Werk-Ktiirkps 7wisnhpn Hen Spit'PP pjnpr Ppphrnaschip.? mit

tels eines Drehwerkzeuges.

In beiden Fällen dient die erfindungsgemäß ausgebildete Nocken-Kurvenbahn-Anordnung dazu, nach Beendigung des Arbeitsvorgangs die das Werkstück haltende Kniehebelspannvorrichtung selbsttätig zu lösen, so daß das Werkstück ausgewechselt werden kann, wobei vor Beginn des Arbeitsvorgangs das Werkstück selbsttätig gespannt wird.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Kniehebelspannvorrichtung in ihrer Spannstellung;

F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht der Kniehebelspannvorrichtung bei Beginn des Lösens;

Fig. 3 eine den Fig. 1, 2 entsprechende Ansicht der Kniehebelspannvorrichtung am Ende des Lösens.

Bei dem dargestellten Austührungsbeispiel dient die Kniehebehpannvorrichtung zum Spannen eines Abtastzylinders eines Bildabtasters für eine Druckmaschine zwischen einem axial verschiebbaren Lagerkörper und einem festgelegten Gegenlager. Zum Spannen des Zylinders drückt die Kniehebelspannvorrichtung axial gegen den verschiebbaren Lagerkörper und damit den Abtastzylinder gegen das Widerlager. Zum Auswechseln des Abtastzylinders muß der verschiebbare Lagerkörper vom Zylinder axial abgezogen werden, wozu die Kniehebelspannvorrichtung in ihre Lösestellung bewegt wird.

Die in der Figur schematisch dargestellte Kniehebelspannvorrichtung umfaßt ein Kniehebelsystem, dessen einer Arm als teleskopischer Arm 1 und dessen anderer Arm als Kurvenbahn 2 ausgebildet sind. Die beiden Arme des Kniehebels sind durch ein Kniegelenk 3 drehbar miteinander verbunden, während das freie Ende des teleskopischen Arms 1 mit dem axial verschiebbaren Lagerkörper 4 für den (nicht gezeigten) Abtastzylinder und das freie Ende der Nockenbahn 2 mit dem feststehenden Vorrichtungsteil der Maschine verbunden ist, der auch ein Widerlager (nicht gezeigt) für den zu spannenden Abtastzylinder aufweist. Der Lagerkörper 4 ist zum Spannen und Lösen des Abtastzylinders entlang einer Führung 5 axial verschiebbar.

Der teleskopische Arm 1 enthält eine Feder (nicht gezeigt), die den Arm 1 in seine ausgefahrene Stellung vorspannt. Die Kurvenbahn 2 ist von im wesentlichen U-förmigem Querschnitt und verläuft S-förmig, d. h. sie besteht aus zwei tangential ineinander übergehenden Abschnitten mit unterschiedlichem Krümmungsradius, wobei der Abschnitt mit dem kleineren Krümmungsradius dem teleskopischen Arm 1 benachbart ist.

Wenn sich der Abtastzylinder in seiner Arbeitsstellung befindet und ein oberhalb des Zylinders vorgesehener Abtastkopf 7 axial entlang dem Abtastzylinder bewegt wird, befindet sich das Kniehebelsystem 1, 2, 3 in der in F i g. 1 gezeigten Spannstellung, in der der Kniehebel etwas über seine Strecklage hinaus bewegt ist und das Kniegelenk 3 an einem Anschlag 6 anliegt. An einem Teil des Abtastkopfs 7 ist eine Schiene 8 befestigt. Die Schiene 8 verläuft parallel zur Bewegungsrichtung des Abtastkopfes 7 und befindet sich oberhalb der Kurvenbahn 2. Die Schiene 8 verhindert, daß sich der Kniehebel unbeabsichtigt in seine Knicklage (Lösestellung) bewegt, solange der Abtastkopf 7 den Zylinder abtastet.

Der das Werkstückbearbeitungsgerät darstellende Abtastkopf 7 trägt einen stiftförmigen Nocken 9, der in Bewegungsrichtung des Abtastkopfes hinter der Schiene 8 angebracht ist. Wie in F i g. 2 dargestellt, gelangt der Nocken 9 mit dem Ende der Kurvenbahn 2 in Eingriff, nachdem der Abtastkopf seinen Abtastvorgang beendet hat. Der in die Kurvenbahn 2 eingreifende Nokken 9 hebt das Kniegelenk 3 des Kniehebels vom Anschlag 6 ab, um den Kniehebel aus der Strecklage herauszubewegen. Bei einer weiteren Bewegung des Nokkens 9 in der Kurvenbahn 2 bewegt sich das Kniegelenk 3 nach oben, wodurch der Lagerkörper 4 entlang der Führung 5 in rückwärtiger Richtung verschoben wird,

bis der Abtastkopf 7 das Ende seiner Bewegung erreicht hat. An diesem Punkt hat der Kniehebel den Lagerkörper 4 vom Zylinder ausreichend wegbewegt, so daß der Zylinder ausgewechselt werden kann.

Die Kurvenbahn 2 ist so ausgebildet, daß bei Eintritt des Nockens 9 in ihr freies Ende die auf das Kniegelenk des Kniehebels ausgeübte Kraft eine große vertikale Komponente besitzt, um das Kniegelenk anzuheben und es mit langsamer Beschleunigung aus seiner Strecklage zu lösen. Der mittlere Teil der Kurvenbahn 2 ist so ausgebildet, daß die Aufwärtsbewegung des Kniegelenks 3 des Kniehebels mit großer Beschleunigung erfolgt. Der letzte Teil der Nockenbahn 2 schließlich sorgt für eine nur mehr geringe Aufwärtsbewegung des Kniegelenks 3. Durch diese Ausbildung der Kurvenbahn 2 wird sichergestellt, daß zum anfänglichen Lösen des Kniehebels ein großes Drehmoment zur Verfugung steht, während die Bewegung des Lagerkörpers 4 mit kleinerem Drehmoment und größerer Beschleunigung erfolgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kniehebelspann vorrichtung für Werkstücke, mit einem Kniehebelsystem, dessen einer Arm mit seinem freien Ende an dem auch ein Widerlager für das zu spannende Werkstück aufweisenden Vorrichtungsteil gelenkig befestigt ist und dessen anderer Arm zur Ausübung der Spannkraft gegen das Werkstück bewegbar ist, sowie mit einer einerseits mit der Kniehebelspannvorrichtung und andererseits mit dem Werkstückbearbeitungsgerät verbundenen Nocken-Kurvenbahn-Anordnung zum Betätigen des Kniehebelsystems im Zuge einer relativen Vorschubbewegung zwischen der Kniehebelspannvorrichtung und dem Werkstückbearbeitungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn (2) mit einem der beiden Kniehebelarme und der Nocken (9) mit dem Werkstückbearbeitungsgerät (7) verbunden ist.

2. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (1, 2,3) in bekannter Weise etwas über seine Strecklage hinaus gegen einen Anschlag (6) bewegbar ist.

3. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht mit der Kurvenbahn (2) verbundene Kniehebelarm ein teleskopischer Arm (1) ist, der in seiner ausgefahrenen Stellung federbeaufschlagt ist

4. Kniehebelspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn (2) als Nut in dem Kniehebelarm ausgebildet ist.

5. Kniehebelspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn (2) aus zwei tangential ineinander übergehenden Abschnitten mit unterschiedlichem Krümmungsradius besteht, wobei der Abschnitt mit dem kleineren Krümmungsradius für das in d>e Knicklage-Bringen des Kniehebels (1, 2-3) zuerst mit dem Nocken (9) in Wirkverbindung tritt.

6. Kniehebelspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß am Werkstückbearbeitungsgerät (7) eine Schiene (8) parallel zu dessen Vorschubbewegungsrichtung angeordnet ist, die, solange sie sich im Bereich der Kniehebelspannvorrichtung befindet, dessen unbeabsichtige Bewegung in die Knicklage verhindert.