DE102005009177A1

DE102005009177A1 - Multifunktionaler Spannturm

Info

Publication number: DE102005009177A1
Application number: DE200510009177
Authority: DE
Inventors: Gerd Gladkowski
Original assignee: Individual
Current assignee: Kuhrt Roland 76530 Baden-Baden De
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2006-09-21

Abstract

Spannturm zum Einspannen von Werkstückteilen zur Bearbeitung auf einer Werkzeugmaschine. Der Gehäuseträger (1) ist ein rechteckiges hohles Metallgehäuse mit je vier Seitenwänden. In jeder Seitenwand sind mindestens eine oder mehrere komplette Spanneinheiten eingeschraubt, dadurch gekennzeichnet, dass jede der drei unterschiedlichen Spanneinheiten (72) (73) (74) untereinander ausgetauscht und befestigt werden können. DOLLAR A Die Werkstücke in den Spanneinheiten werden über Tellerfederpakete gespannt und hydraulisch oder pneumatisch gelöst. Jede Spanneinheit kann individuell über eine Planverzahnung gedreht werden. Durch Spannzangen und Spannbacken können unterschiedlich große Teile festgespannt werden.

Description

Einleitung; Anwendungsgebiet, heutiger Stand
Spanntürme werden i.allg. bei der mechanischen, spanenden Fertigung von Metallteilen auf Bearbeitungsmaschinen, verwendet. Insbesondere bei der Bearbeitung von hohen Stückzahlen auf einem Bearbeitungszentrum oder Fräsmaschinen werden vorwiegend Spanntürme eingesetzt. Bei Spanntürmen können daher mehrere Werkstücke gleichzeitig aufgespannt und bearbeitet werden. Bei noch höheren Stückzahlen können zwei Spanntürme wechselseitig über Palettenwechsler, je einer in der Bearbeitung und der andere ausserhalb der Maschine für die Bestückung, eingesetzt werden. (Im folg. SpannTurm ST) Die Werkstücke werden bisher überwiegend manuell im ST eingesetzt und festgespannt. Damit die Arbeitsspindel der Maschine auch an jedes Werkstück an den 4 Seitenflächen herankommt, muss sich der gesamte Spannturm drehen können. Daher muss der Spannturm auf einen maschinenseitigen NC-Rundschalttisch aufgesetzt werden.

Stand der Technik; Aktuelle Spannsysteme derzeit auf dem Markt Internet-/Patentrecherche ( DE 100 03 449 C2 B23Q3/02) Anbei einige Firmen, die im Bereich Spanntechnik u.a. einfache Spanntürme anbieten:

– Hohenstein
– Schunk, Lang
– Römheld, Röhm
– Arboga Iron
– Albeck

Nachteile des heutigen Standes der Technik

Die heutigen auf dem Markt befindlichen Spanntürme sind sehr einfach aufgebaut. Spanntürme bestehen i.d.R. aus einem rechteckigen hohen, hohlen Metallgehäuse auf dem an jeder der 4 Aussenseiten 1 bis ca. 3 Einzel-Werkstück-Spanner aufgeschraubt sind. Auf diesen Spannern werden Werkstücke am Umfang manuell festgespannt.

Die Werkstücke müssen manuell mit Hilfe eines Schlüssels auf den Werkstückspannern eingesetzt und festgeschraubt werden.

Die aufgespannten Werkstücke können i.d.R. nicht bzw. nicht automatisch für eine weitere seitliche Bearbeitung gedreht werden, es sei denn durch Lösen mehrerer Schrauben, verdrehen der Spanner und wieder festziehen. Ausserdem können nur quadratische oder rechteckige Teile aufgespannt werden. Runde Teile können zwar auch über ausgedrehte Spannbacken gespannt, aber nicht rundlaufgenau über hohe Stückzahlen hinweg eingesetzt werden.

Dadurch dass man viele und gleichartige Werkstücke aufspannen und bearbeiten kann sind die aktuellen Spanntürme mit ihren einfachen, aufgeschraubten Spannern zwar kostengünstig, haben aber den gravierenden Nachteil, dass sie nicht Werkstück- oder Auftrags-flexibel eingesetzt werden können. Ausserdem fehlt heute das automatische Spannen, Lösen und drehen der Teile.

Die heutigen Spanntürme werden gerade bei hohen Stückzahlen gleicher Werkstückteile eingesetzt, mit dem Nachteil anstrengender Muskelarbeit durch manuelles festziehen.

Vorteile der Neuen Erfindung

Bei der hier vorliegenden Patentanmeldung wird ein Spannturm beschrieben, der auf mechanischen Bearbeitungsmaschinen (vorzüglich auf horiz. Bearbeitungszentren, Fräsmaschinen, Bohrwerke uam.), in der spanenden Fertigung zum aufspannen von Werkstücken, eingesetzt wird.

Die Neuheit liegt in dem modularen Aufbau (untereinander auswechselbare Spanneinheiten) des Spannturmes. Weiterhin in den unterschiedlichen Werkstück-Geometrie-Aufnahmeformen der Modul-Spanneinheiten. Desw. in den unterschiedlichen, automatisch drehbaren Antrieben der Spanneinheiten (erlaubt 5-Seiten-Bearbeitung) und der automatisierten Spannung. Die innenliegende Mechanik erfordert ein großes Gehäuse das den weiteren Vorteil sehr großer Formsteifigkeit mit sich bringt. Die drei unterschiedlichen modularen Spanneinheiten können jeweils beliebig in die Spannturm Gehäuseöffnungen eingesetzt und verschraubt werden. Dies erlaubt eine äusserst flexible Fertigung. Bei jeder Spanneinheit ist die Spannkraft und der Spannhub einstellbar.

Auch unterschiedlich große Werkstücke können durch auswechseln auf dem Markt erhältlichen Spannzangen und/oder Spannbacken eingespannt werden. Spannen und Lösen sowie Drehen der Spanneinheiten mit den Werkstücken, kann in festen Winkelschritten automatisiert über Tellerfederpakete, hydraulischen u. pneumatischen Druck ausgeführt werden. Dadurch ist eine Fünf-Seiten-Bearbeitung der Werkstücke möglich.

1

72: zeigt die komplette runde Spanneinheit
73: zeigt die komplette eckige Spanneinheit
74: zeigt die Adapterplatte für extern kaufbare anzuschraubende Spanner
75: zeigt die C-Achsendrehung der Spanneinheiten
76 + 77: zeigen zwei extern gekaufte Spannmittel, die auf der Adapterplatte
: befestigt werden können

Durch die automatische Ansteuerung aller Bewegungseinheiten kann das Bestücken, Entnehmen, Luftausblasung und das Drehen über einen Roboter oder Handlingsgerät vollkommen automatisiert werden.
Varianten:
Spannturm 4 bis 12-fach- drehbaren Spanneinheiten (desgl. Nicht drehbar) Die Betätigung der Bewegungen kann folg. realisiert werden:

– Vollkommen automatisiert
– über Bussystem, Ventile innenliegend
– Manuell betätigte Schaltventile zum Spannen-Lösen

2 zeigt einen Längsschnitt durch den kompletten Spannturm incl. aller Innenteile. In diesem Längsschnitt sind drei unterschiedlichen Spanneinheiten eingesetzt.
3 zeigt einen Querschnitt durch den kompletten Spannturm mit zwei eingesetzten runden Spanneinheiten 72 und zwei eingesetzten Adaptereinheiten 74.
4 zeigt einen Querschnitt durch den kompletten Spannturm mit zwei eingesetzten runden Spanneinheiten 72 und zwei eingesetzte eckige Spanneinheiten 73.
Der Spannturm besteht aus einem Gehäuse 1 aus Grauguß oder Stahl. Das Gehäuse 1 kann auch aus Guß.- oder aus einzelnen zusammengesetzten Seitenplatten bestehen. Das Gehäuse 1 hat eine quadratische Grundfläche mit den ca. Maßen 365 × 365 min und dient zur Aufnahme von ca. 4 bis 16 drehbaren, zu Baugruppen zusammengebauten Spanneinheiten 72, 73, 74. Das Gehäuse ist innen hohl und hat eine Wandstärke von ca. 10 bis 14 mm. Grund- u. Deckfläche können angegossen oder verschraubt werden. Das Gehäuse hat an jeder Seite zwei bzw. drei große Öffnungen (Aufnahmebohrungen) in diese die Spanneinheiten 72, 73, 74 eingesteckt und verschraubt werden.
Um die großen Aufnahmebohrungen am Gehäuse zu stabilisieren, sind an der Innen- u. Aussenseite, Materialaufdickungen als sog. Verstärkungsringe vorhanden. Die Grundfläche des Gehäuses ist offen, hier wird ein Deckel un 2 verschraubt, oben befindet sich zur Montage u. Zuführkabel/Schläuche eine weitere große Öffnung oder ein Deckel ob 3. Bei geeigneter NC-Drehtischausführung kann die komplette Energieversorgung (Schläuche, Kabel) auch durch diesen an der Unterseite des Turmes ausgeführt werden.
Innen in der Mitte des Spannturmgehäuses steht ein rechteckiges Zentralrohr 4, das unten und oben am Deckel u. Boden des Gehäuses befestigt ist. In ihm läuft u.a. die Druckluftleitung und die Hydraulikleitungen entlang. Das Zentralrohr 4 dient weiterhin zur Befestigung der Halter 5 für die Drehsensoren 6 und zur Aufnahme der Drehteiler 8, (Drehteiler sitzen im quadr. Zentralrohr). Die Drehteiler haben an zwei Seiten zueinander eine Anfräsung von 45 Grad. Die Luft gelangt über den Drehteiler 8 zur Drehdurchführung 7 dann zu der Mittelbohrung der Spanneinheiten-Wellen 23, 37 und wird schließlich vorne am Wellenende zur Reinigung der Teile, ausgeblasen. Der hydraulische Druck/Flüssigkeit wird über flexible Schläuche oder Kanäle vom Gehäuse Deckel zu den einzelnen Drehdurchführungen 7 geführt und dort verschraubt 13. Innen im Gehäuse sind die Schrittmotoren 9 für die Spanneinheiten-Drehung angeschraubt. Am anderen Ende des Motors sitzt das Antriebszahnrad 10 zur Bewegung der Spanneinheiten 72, 73, 74.
Diese Spanneinheiten sind für die Werkstück-Aufnahmeformen rund als Spannzangen 29, für eckige Teile als Spannbacken oder für externe Spannmittel als sog. Adapterplatte ausgelegt. Die drei unterschiedlichen Spanneinheiten 72, 73,74 sind untereinander im Gehäuse austauschbar.
Zur weiteren Aufnahme von unterschiedlichen Werkstückgrößen, sind die Spannbacken und die Spannzangen in ihren Spanneinheiten auswechselbar.
Alle drei drehbaren Spanneinheiten 72, 73, 74 sind über zwei große Radiallager 26- oder Gleitlager 26 und über Axiallager 27 gelagert. Die Drehbewegung der Spanneinheiten übernehmen ein oder mehrere Schrittmotoren 9. Dieser Rotationsmotor kann auch über einen hydr. oder pneumatischen Antrieb erfolgen.
Die Schrittmotoren 9 treiben über eine gerad- oder schrägverzahnte Stirnradverzahnung bzw. Antriebszahnrad 10 die Spanneinheiten 72, 73, 74 an. Die Spannkraft während der Werkstückbearbeitung erzeugen ein Tellerfederpakete 38, 51. Gelöst wird die Werkstück-Spannung hydraulisch über den eingesteuerten Druck von ca. 120 bar. Jede SE wird über einen Planverzahnungssatz 14, 15, 16 (Hirthverzahnung) die sich vorne am Gehäuse 1 abstützt, in 3, 4, oder 5-Grad Schritten festgehalten und dadurch geblockt.
Für beliebige, ganzzahlige Winkel-Zwischengradzahlen wie 2,0/2,5/3,0 Grad und Vielfache davon, wird die Hirthverzahnung losgeschraubt und ein geeigneter Planverzahungssatz 14, 15, 16 ausgewechselt und angeschraubt.
Die Bewegung und damit die axiale Zugkraft des Planverzahnungsringes auf die anderen Planverzahnungsringe, zur Verblockung, werden von mehreren pneumatischen oder hydr.-Arretierzylindern 17 oder einem Membranringzylinder, aufgebracht.
Die Drehbewegung der B-Achse (des kompl. Spannturmes) muss maschinenseitig, vom Kunden, erfolgen. Die Einleitung der Druckluft- u. Hydraulikleitungen, Sensoren 6 und E-Motorkabel in die Drehung der B-Achse, geschieht oben am Deckel über ein neuartiges flexibles Zuführungssystem, oder durch die Unterseite des Gehäuses.
Dieses Zuführungssystem lässt dem gesamten Spannturm eine Drehbewegung von ± 180° zu (wie bei Robotern). Die gesamten Kabel u. Schläuche können auch über die Unterseite nach aussen abgeführt werden.
Die Verlegung der hydraulischen Schläuche, der Druckluftführung und der elektr. Kabel für Schrittmotor 9 und Sensorkabel 6 sind in der kompl. Konstruktion nicht ausgezeichnet.
Gespannt werden die Werkstücke letztendlich über ein Tellerfederpaket.
Jede einzelne Spanneinheit kann individuell mit Hydraulikdruck zum Lösen der Werkstücke angesteuert werden. Von aussen über ein bewegliches Zuführsystem werden bis zu 12/16 kleine Hydraulikleitungen an den Spannturm herangeführt und an der Gehäuse Deckplatte verschraubt. Es kann aber auch eine hydr. Zuleitung und ein Rückleitung vorhanden sein. Die Steuerung geschieht über manuell zu bedienende Ventile am Gehäuse oder aber auch über Bus- angesteuerte Ventile im inneren des Spannturmes. Die Drehdurchführung 7 selbst ist nicht drehbar, sie wird durch einen Stift 78 gehalten. In der Drehdurchführung 7 ist ein Ringölnut 58, in der Welle 23, 37 eine Bohrung über die die hydraulische Flüssigkeit von dort schließlich in den Druckraum zwischen Wellenkolben und Zylinder 22, 36 gelangt. Zur Entlüftung 57 besitzt der Wellenkolben am oberen Ende eine kleine Bohrung in der ein hydr. Ventil sitzt. Das Ventil öffnet erst bei etwas höherem Druck als der normale Arbeitsdruck. Das gegenüber dem Ventil sitzende Zahnrad 20 hat genau in der Höhe des Ventils am Umfang eine Bohrung. Zur Entlüftung wird ein Schläuchen durch die Zahnradbohrung auf das Ventil im Wellenkolben geschoben und durch erhöhte Druckstöße entlüftet. Zur Schmierung 69 sind am Aussengehäuse mehrere Schmiernippel angebracht. Sie führen im Inneren des Gehäuses das Schmierfett über Schläuche und Bohrungen in die Räume von Tellerfeder, Lagerstellen und Druckhülse 28.

01: Gehäuse
02: Deckel un
03: Deckel ob
04: Zentralrohr
05: Halter
06: Drehsensoren
07: Drehdurchführung
08: Drehteiler
09: Schrittmotor
10: Antriebszahnrad
11: Abdeckblech
12: Luftrohr
13: Hydraulikanschluß
14: Planverzahnungsring fest
15: Planverzahnungsring dreh
16: Planverzahnungsring axial
17: Arretierzylinder
18: Zugstangen
19: Einschraubgehäuse_rd
20: Zahnrad
21: Nutmutter
22: Zylinder_rd
23: Welle_rd
24: Tellerfederpaket_rd
25: Sicherungsscheibe
26: Radiallager
27: Axiallager
28: Druckhülse
29: Spannzange
30: Spannzangenmutter
31: Verschlussschraube
32: O-Ring01
33: O-Ring02
34: O-Ring03
35: Einschraubgehäuse_ek
36: Zylinder_ek
37: Welle_ek
38: Tellerfederpaket_ek
39: Backenaufnahme
40: Bewegt Backenträger
41: Fester Backenträger
42: Zughebel
43: Kniehebelachse
44: Druckhebel_kurz
45: Druckhebel_lang
46: Kolben_Verdrehsicherungsstift
47: Kolben
48: Befestigungsschraube
49: Hub-Einstellschraube
50: Achsbolzen
51: Tellerfederpaket_ek
52: Buchse
53: Überhub_Einstellschraube
54: Adapterzylinder
55: Verschlussschraube
56: Befestigungsschraube
57: Entlüftung
58: Ringölnut
59: Trägerteil
60: Kniegelenk
61: Zugachsbolzen
62: Führungsstück
63: Gleitstück
64: Fester_Achsbolzen
65: Beweg_Achsbolzen
66: Anschlagstück
67: Überhub_Tellerfeder
68: Sicherungsschraube
69: Schmierbohrung
70: Verdrehsicherungbohrung
71: O-Ring
72: Runde_Spanneinheit komplett
73: Eckige_Spanneinheit komplett
74: Adaptereinheit komplett
75: Eingesetzte drehbare Spanneinheit
76: Externes, kaufbares 3-Backenfutter
77: Externer kaufbarer Spannblock
78: Drehdurchführung-Sicherungsstift
79: Hydraulikbohrungen
80: Pneumatikbohrungen
81: Zentrierung

5 Spanneinheit rund mit Spannzangen
Die komplette Baugruppen Spanneinheit 72 rund besteht nach aussen hin aus dem fest im Turm-Gehäuse 1 festgeschraubten Einschraubgehäuse rd 19. In diesem Einschraubgehäuse 19 sitzt innen der Zylinder rd 22. Der Zylinder 22 ist mit dem Einschraubgehäuse 19 durch vier Lager drehbar verbunden.
Durch zwei Radiallager 26 und zwei Axiallager 27.
Das Axialspiel wird durch das Anzugsmoment der Nutmutter 21 eingestellt.
An einem Ende des Zylinders 22, nach der Nutmutter 21, ist das Zahnrad 20 für die Einleitung der Drehbewegung, angeschraubt. Durch die Mittenbohrung des Zahnrades 20, ragt das Ende der Welle rd 23 heraus. Auf dieser Welle 23 sitzt die Drehdurchführung 7. Die Drehdurchführung 7 wird in axialer Richtung durch zwei auf der Welle 23 sitzenden Sicherungsringe, gehalten. Gegen die Drehrichtungsmitnahme der Welle 23 besitzt die Drehdurchführung 7 eine Verdrehsicherungsbohrung 70 mit einem durchführenden Sicherungs-Stift 78. Der Stift 78 ist im Zentralrohr 4 angeschweisst und hält damit die Drehdurchführung 7 ortsfest. Die Drehdurchführung 7 besitzt ein Hydraulikgewindeanschluss 13. Im inneren führt die Gewindebohrung zu einer im Inndurchmesser umlaufenden Ringölnut 58.
In hinteren Ende des Zylinders 22 ist die hydraulische Entlüftung 57 eingebracht. Am anderen äusseren Ende des Zylinders 22 aussen am Umfang, sitzt der Planverzahnungssatz. Der Planverzahnungssatz besteht aus drei Planverzahnungsrädern. Der feste Planverzahnungsring 14 sitzt auf dem Gehäuse 1, zentrisch zu den Gehäusebohrungen und ist durch eine Nut im Gehäuse 1 zentriert, sowie durch Schrauben und Stift dort im Gehäuse festgehalten. Der mit dem Zylinder 22 mitdrehende Planverzahnungsring 15 sitzt verstiftet und verschraubt auf dem Umfang des Zylinders 22. Beide Planverzahnungsringe 14 + 15 fluchten in radialer Richtung. Der breite axiale Planverzahungsring 16 wird durch Zugstangen 18 mit hoher Kraft gleichzeitig deckend auf beide Planverzahnungsringe 14 + 15 aufgedrückt.
Die Zugkraft wird durch innen im Gehäuse 1 liegende eine oder mehrere pneumatisch oder hydraulisch wirkende Arretierzylinder 17 aufgebracht. Durch diese Wirkungsweise des aufdrücken und abhebenden axialen Planverzahnungsringes 16 wird die Verblockung der gesamten Spanneinheit realisiert.
Die Spannkraft wird durch ein Tellerfederpaket_rd 24 erzeugt. Die Spannkraft der Tellerfedern drückt über einen Hub von ca. 3mm auf die Druckhülse 28. Die Druckhülse hat vorne an der Innenseite einen angeschliffenen Kegel von ca. 15 Winkegrad. Die Druckhülse 28 drückt auf die in ihr liegende Spannzange 29. Die Spannzange wird vorne durch die Spannzangenmutter 30 axial gehalten. Durch die Tellerfederkraft über den Kegel, drückt sich die geschlitzte Spannzange zusammen. Eingelegte Werkstücke in der Spannzange werden radial dadurch festgeklemmt. Die Druckhülse 28 wird auf die Welle 23 aufgeschraubt und durch genau abgestimmte Kraft und Weg wird die Vorspannung der Tellerfedern 24 erreicht. Die Welle 23 hat an diesem Ende ein angefrästes Vierkant, auf dieses wird die Sicherungsscheibe 25 aufgesteckt und in der Druckhülse 28 verschraubt. Dadurch ergibt sich eine durchgehende Kraftverbindung, von Welle 23, Sicherungsscheibe 25 und Druckhülse 28. Der an der Welle 23 angedrehte Kolben hat eine kleine Bohrung, indem ein Kolben_Verdrehsicherungsstift 46 mit etwas Spiel axial läuft, aber die andere Hälfte fest im Zylinder 22, 3G eingepresst ist. Die Drehung des Zylinders 22 mit allen an ihm befestigten Teilen, geschieht über den vorher bereits erwähnten Schrittmotor 9, Antriebszahnrad 10, Zahnrad 20, Befestigungsschrauben 79, auf den Zylinder 22. Gelagert ist der Zylinder 22 mit je zwei Radial- 26 und je zwei Axiallagern 27 im Einschraubgehäuse_rd 19 Aussen am Zylinderumfang sitzt das Trägerteil 59 und darauf der sich mitdrehende Planverzahnungsring 15.
6 u. 7 Spanneinheit eckig mit Spannbacken
Die komplette Baugruppen Spanneinheit 73 rund besteht nach aussen hin aus dem fest im Turm-Gehäuse 1 festgeschraubten Einschraubgehäuse ek 35.
In diesem Einschraubgehäuse 35 sitzt innen der Zylinder ek 36. Der Zylinder 36 ist mit dem Einschraubgehäuse 35 durch vier Lager drehbar verbunden.
Durch zwei Radiallager 26 und zwei Axiallager 27.
Das Axialspiel wird durch das Anzugsmoment der Nutmutter 21 eingestellt.
An einem Ende des Zylinders 36, nach der Nutmutter 21, ist das Zahnrad 20 für die Einleitung der Drehbewegung, angeschraubt. Durch die Mittenbohrung des Zahnrades 20, ragt das Ende der Welle ek 37 heraus. Auf dieser Welle 37 sitzt die Drehdurchführung 7. Die Drehdurchführung 7 wird in axialer Richtung durch zwei auf der Welle 37 sitzenden Sicherungsringe, gehalten. Gegen die Drehrichtungs Mitnahme der Welle 37 besitzt die Drehdurchführung 7 eine Verdrehsicherungsbohrung 70 mit einem durchführenden Stift 78. Der Stift 78 ist im Zentralrohr 4 angeschweisst und hält damit die Drehdurchführung 7 ortsfest. Die Drehdurchführung 7 besitzt ein Hydraulikgewindeanschluss 13. Im inneren führt die Gewindebohrung zu einer im Inndurchmesser umlaufenden Ringölnut 58.
In hinteren Ende des Zylinders 36 ist die hydraulische Entlüftung 57 eingebracht. Am anderen äusseren Ende des Zylinders 36 aussen am Umfang, sitzt der Planverzahnungssatz. Der Planverzahnungssatz besteht aus drei Planverzahnungsrädern. Der feste Planverzahnungsring 14 sitzt auf dem Gehäuse 1, zentrisch zu den Gehäusebohrungen und ist durch eine Nut im Gehäuse 1 zentriert, sowie durch Schrauben und Stift dort im Gehäuse festgehalten. Der mit dem Zylinder 36 mitdrehende Planverzahnungsring 15 sitzt verstiftet und verschraubt auf dem Umfang des Zylinders 36. Beide Planverzahnungsringe 14 + 15 fluchten in radialer Richtung. Der breite axiale Planverzahnungsring 16 wird durch Zugstangen 18 mit hoher Kraft gleichzeitig deckend auf beide Planverzahnungsringe 14 + 15 aufgedrückt.
Die Zugkraft wird durch innen im Gehäuse 1 liegende eine oder mehrere pneumatisch oder hydraulisch wirkende Arretierzylinder 17 aufgebracht.
Durch diese Wirkungsweise des aufdrücken und abhebenden axialen Planverzahnungsringes 16 wird die Verblockung der gesamten Spanneinheit realisiert.
Die Spannkraft wird durch ein Tellerfederpaket_ek 38 erzeugt. Die Spannkraft der Tellerfedern drückt über einen Hub von ca. 5 bis 9 mm auf den Kolben 47. Der Kolben 47 ist auf der Welle_ek 37 verschraubt. Über das Verschraubungsgewinde kann die Vorspannung der Tellerfedern 38 eingestellt werden. Gesichert gegen Verdrehen ist der Kolben 47 mit einer Sicherungsscheibe 25 die auf dem Vierkant der Welle 37 sitzt und im Kolben 47 verschraubt ist. Am vorderen Ende der Welle 37 ist eine Bohrung für eine Kniehebelachse 43 eingebracht. An der Kniehebelachse 43 drehbar befestigt ist ein Kniehebelgelenk 60. Am anderen Ende des Kniehebelgelenkes ist ebenfalls eine Bohrung mit einem Achsebolzen 50 angebracht. An diesem Achsbolzen 50 sind zwei Druckhebel_kurz 44 und Druckhebel_lang 45 drehbar angebracht. Der Druckhebel lang 45 hat am anderen Ende eine Bohrung in der eine Achse 64 sitzt, die fest mit der Backenaufnahme 39 (Trägerteil) verbunden ist. Dadurch ist der Druckhebel lang 45 an diesem Ende fest mit der Backenaufnahme 39 ortsfest, aber drehbar verbunden. Der andere Druckhebel_kurz 44 hat am äusseren Ende einen beweglichen Achsbolzen 65 und dieser Achsbolzen 65 weiter verbunden mit der Bohrung des Gleitstückes 63. Macht nun dieses Kniegelenk 60, letztendes durch die Tellerfedern 38 eine Hubbewegung, in der Nähe der Totpunktachse, so wird das eine Ende des Druckhebel_lang 45 mit der festen Achsbolzen 64 festgehalten und der andere Druckhebel_kurz 44 kann mit dem Gleitstück 63 eine kleine Hubbewegung ausführen. Nun sitzt weiterhin auf dem beweglichen Achsbolzen 65 links und rechts aussen zwei weitere sehr lange Zughebel 42 die die Hubbewegung des Gleitstückes 63 mit ausführen. Dieser Zughebel 42 liegt schräg hoch zum anderen Ende der Buchse 52. Die Buchse 52 sitzt im beweglichen Backenträger 40. Zughebel 42 und Buchse 52 sind durch Bolzen und Bohrung miteinander verbunden. Dadurch macht die Buchse 52 ebenfalls die Hubbewegung mit. Weiterhin sitzt im beweglichen Backenträger 40 auch ein Überhub-Tellerfederpaket_ek 67. Der Hub der Buchse 52 wird auf das Tellerfederpakt 67 übertragen, dieses wiederum drückt auf den beweglichen Backenträger 40. Der bewegliche Backenträger 40 fährt mit der Hubbewegung gegen den festen Backenträger 41, wodurch Werkstücke eingeklemmt werden können. Die Unterseite des beweglichen Backenträgers 40 ist offen, deshalb benötigt die Buchse 52 und das Tellerfederpaket 67 die Führung eines Zugachsbolzens 61.
Die Hubwerte kann im Bereich um die Totpunktlage des Kniegelenkes 60 mit der Überhub_Einstellschraube 53, durch den Anschlag an die Schraube, eingestellt werden. Desw. kann der bewegliche Backenhub und damit auch die Spannkraft, in kleinen Grenzen durch den Anschlag der Hub Einstellschraube 49 eingestellt werden. Der feste Backenträger 41 ist mit der Backenaufnahme 39 fest verschraubt und verstiftet. Beweglicher Backenträger 40 und fester Backenträger 41 laufen in Führungsnuten der Backenaufnahme 39.
Die Drehung des Zylinders_ek 36 mit allen an ihm befestigten Teilen, geschieht über den vorher bereits erwähnten Schrittmotor 9, Antriebszahnrad 10, Zahnrad 20, Befestigungsschrauben 79, auf den Zylinder 36. Gelagert ist der Zylinder 22 mit je zwei Radial- 26 und je zwei Axiallagern 27 im Einschraubgehäuse_rd 19. Aussen am Zylinderumfang sitzt das Trägerteil 59 und darauf der sich mitdrehende Planverzahnungsring 15.
8 Spanneinheit mit Adapterplatte
In dieser Baugruppe sind die gleichen Teile montiert wie auf den anderen drei Spanneinheiten; die Drehdurchführung 7, Antriebszahnrad 10, Lagerung 26, 27 und Planverzahnung 14, 15, 16. Die Spanneinheit mit Adapterplatte komplett 74 dient als Träger, bzw. bietet für die genormten Spannmittel von anderen Herstellern z.B. die Möglichkeit, diese Spannmittel an der Adapterplatte 54 zu befestigen bzw. anzuschrauben und auch anzutreiben. Es können aber auch Werkstücke dort auf der Adapterplatte direkt befestigt werden. Die Aufnahmebohrungen, Stifte und Gewinde auf der Aussen bzw. Stirnseite auf der Adapterplatte, sind so angebracht, dass sie ein genormtes Lochbild aufweisen, so dass kaufbare externe Spannhalter dort befestigt werden können.
Auf der Oberfläche der Adapterplatte 54, am Ende der Hydraulikbohrungen 79 und Pneumatikbohrungen 80 sind Verschlussschrauben 55 angebracht. Durch die inneren Bohrungen 79, 80 werden wahlweise externe Spannsysteme wie externes Spannfutter 76 oder externer Spannblock 77 angeschraubt.
In der Mitte der Adapterplatte 54 befindet sich eine genau-gearbeitete, tiefergelegte Ausfräsung für die Zentrierung 81 der externen Spannmittel, diese kann konvex oder Konkav (hier) liegen.
Die Drehung Adapterplatte 54 mit allen an ihm befestigten Teilen, geschieht über den vorher bereits erwähnten Schrittmotor 9, Antriebszahnrad 10, Zahnrad 20, Befestigungsschrauben 56. Gelagert ist Adapterplatte 54 mit je zwei Radial- 26 und je zwei Axiallagern 27 im Einschraubgehäuse_rd 19. Aussen am Adapterplattenumfang sitzt das Trägerteil 59 und darauf der komplette Planverzahnungssatz 14, 15, 16.

Claims

Spannturm mit rechteckiger oder quadratischer Form für überwiegend horizontale Werkzeugmaschinen dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Spannturm-Gehäusewand mindestens 4 bis 16 eingesetzte und austauschbare Modul-Spanneinheiten (72), (73), (74) verschraubt sind.
Spannsystem für Werkzeugmaschinen dadurch gekennzeichnet, dass drei unterschiedliche Spanneinheiten- Baugruppen, für runde- und eckige Werkstückaufnahmeformen gespannt, sowie für beliebig geformte Teile durch extern aufgeschraubte Spanner auf die Adapterplatte (54), befestigt werden können.
Spannsystem für Werkzeugmaschinen dadurch gekennzeichnet, dass das Spannen von unterschiedlichen Werkstückegrößen durch auswechseln von Spannzangen (29) und Spannbacken auf das Führungsstück (62) in den Spanneinheiten-Baugruppen, möglich ist.
Spannsystem für Werkzeugmaschinen dadurch gekennzeichnet, dass alle drei Spanneinheiten- Baugruppen im Gehäuse mit den Werkstücken durch eine Steuerung mittels Schritt.- oder Servomotoren, gedreht werden können (5-Seiten-Bearbeitung durch C-Achsendrehung). Bei einer abgeleiteten Varianten kann die Drehung auch manuell ausgeführt werden. Bei einer weiteren Variante kann die Spanneinheiten-Drehung grundsätzlich entfallen.
Spannsystem für Werkzeugmaschinen dadurch gekennzeichnet, dass die Verblockung der Spanneinheiten-Drehung über einen aussenliegenden Planverzahnungssatz (Hirthverzahnung) ausgeführt wird. Das dritte axiale Planverzahnungsrad wird über im Gehäuse liegende hydraulisch oder pneumatische Rund.- oder Membranzylinder und Zugstangen, auf die beiden anderen Planverzahnungsräder gezogen bzw. aufgedrückt
Spannsystem für Werkzeugmaschinen dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung der Werkstücke in der jeweiligen Spanneinheiten-Baugruppe über Tellerfederpakete und/oder Kniehebel gespannt werden. Gelöst wird hydraulisch oder pneumatisch.
Spannsystem für Werkzeugmaschinen dadurch gekennzeichnet, dass bei der runden Spanneinheit (72) und der eckigen Spanneinheit (73) die Klemmung bzw. Spannkraft und der Weg eingestellt werden können.
Spannsystem für Werkzeugmaschinen dadurch gekennzeichnet, dass alle drei Spanneinheiten-Baugruppen die gleiche, austauschbare Gehäuseaufnahme bieten.