DE19856562C1 - Spanneinrichtung für scheibenförmige Werkstücke - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung für scheibenförmige Werkstücke, insbesondere zum zentrischen Aufspannen und Fixieren eines dünnen Blechhalbzeuges als Werkstück auf der Auflage des Kreuztisches einer Bearbeitungseinrichtung. Die Spanneinrichtung ist bevorzugt geeignet zum Fixieren und gleichzeitigen Drehen eines dünnen Edelstahlbleches zur Herstellung von elliptischen Metall-Flachdichtungen mit gewellten Dichtungsflächen mittels Walzeinrichtung. Ausgehend von der Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum planen, riß-, verzugsfreien und gleichzeitig drehbaren Fixieren sowie Positionieren von Edelstahlblechen der genannten Art zu schaffen, wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Spanneinrichtung gelöst, die eine drehbare Hohlwelle mit einer verschiebbaren Achse mit einem Druckring aufweist, der mit federbelasteten Spannhebeln in Verbindung steht, die spreizbar und deren Druckflächen gegen eine Spannscheibe zum Fixieren des Werkstückes bewegbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung für scheibenförmige Werkstücke, insbesondere zum Aufspannen und Fixieren eines dünnen Blechhalbzeuges als Werkstück auf der Fläche eines Kreuztisches einer Bearbeitungseinrichtung. Die Spanneinrichtung ist insbesondere geeignet zum ebenen, flächigen Aufspannen und gleichzeitigen Drehen von vergleichsweise dünnen Edelstahlblechen für die Herstellung von gewellten Metall-Flachdichtungen unter Verwendung einer Walzeinrichtung.

Darlegung des Standes der Technik

Bei der Bearbeitung von flachen Werkstücken, insbesondere von Blechen der eingangs genannten Art besteht das Problem, diese exakt eben und ohne störende Spannelemente auf einer entsprechenden Fläche einer Auflage aufliegend und gleichzeitig definiert drehbar zu spannen. Die exakte Ebenheit der Oberfläche ist beispielsweise erforderlich, um einerseits eine Konturbearbeitung und andererseits eine Oberflächenbearbeitung des Werkstückes ohne Verwerfungen oder Zerstörungen durchzuführen.

Zur Halterung von Werkstücken sind beispielsweise aus der DE 42 09 999 A1 oder aus der DE 34 21 496 A1 Spanneinrichtungen für Werkzeugmaschinen bekannt, die üblicherweise für zylinderförmige Werkstücke eingesetzt werden, jedoch zur Halterung flächenförmiger Werkstücke, wie sie für Dichtungen der genannten Art benötigt werden, zum Zweck ihrer Bearbeitung nicht geeignet und daher nicht einsetzbar sind.

Aus der DE-OS 22 27 836 ist weiterhin eine Einrichtung zum Einspannen und gleichzeitigen Überwachen der vorgenommenen Werkstückeinspannung für Platinen mit Zentrierbohrung bekannt.

Mit dieser Einrichtung besteht die Möglichkeit Platinen, insbesondere Dynamobleche elektrischer Maschinen mit Zentrierbohrung, zum schrittweisen Stanzen der Nuten für die Aufnahme der elektrischen Wicklung einzuspannen und gleichzeitig deren Lage zu kontrollieren. Die Dynamobleche werden in einem Aufnahmeteller zentrisch gespannt, wobei außerhalb des Zentrierrandes Mitnehmer mit darin bewegbarem Kontrollstift zur Lageerfassung und in einem bewegbaren Druckstück gelagerte Spannhebel mit einem nach unten gerichteten Stößel vorgesehen sind.

Diese Vorrichtung muß im wesentlichen nur die Position der relativ weichen Dynamobleche gegenüber dem vertikal wirkenden Stanzwerkzeug für die Nutherstellung gewährleisten, wogegen Spannkräfte gegen Verdrehung kaum erforderlich werden. Die Vorrichtung ist daher für das Spannen gegen Verdrehung von gegenüber dem Dynamoblech härteren und zäheren Halbzeugen zur Herstellung von gewellten Flachdichtungen nicht geeignet.

Außerdem ist aus der US-PS 3,571,872 ein Spannprinzip für Werkstücke bekannt, die auf einer Art Längsführung befindlich, positioniert und mittels einer durch Längsführungen betätigte Kniehebelanordnung gespannt werden können. Auch diese Vorrichtung läßt sich für die Herstellung gewellter Metall-Flachdichtungen nicht einsetzen, da die Spannart und die Spannkräfte dieser Lösung ebenfalls für die Herstellung der Flachdichtungen nicht geeignet sind.

Über die bekannten Lösungen hinaus ist es ebenfalls nicht möglich, das jeweilige Werkstück für die Bearbeitung seiner Oberflächen mit herkömmlichen Spannklauen oder Spanneisen auf einer entsprechenden Auflage aufzunehmen und gleichzeitig drehbar in der Werkstückebene zu fixieren. Ebenso ist das Werkstück aufgrund seiner geringen Dicke nicht an seiner Außenkante und außerdem nicht an der zu bearbeitenden Oberfläche im Bereich der Außenkante oder an anderen Positionen zu spannen.

Ebenso ist es nicht möglich, magnetische Spannflächen zu verwenden, wie sie beispielsweise für die Befestigung flacher Werkstücke zur Oberflächenbearbeitung auf Schleifmaschinen Verwendung finden, da als Werkstoff für die Metall-Flachdichtungen nichtmagnetisches Edelstahlblech eingesetzt wird. Darüber hinaus muß das Werkstück neben der flächigen, festen Auflage während bestimmter Bearbeitungsabläufe definiert drehbar sein, wozu die genannten Spannflächen nicht geeignet sind.

Beschreibung der Erfindung

Der Erfindung liegt ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrichtung für scheibenförmige Werkstücke zu schaffen, mit der insbesondere dünne Edelstahlbleche auf der Auflage des Kreuztisches einer Walzeinrichtung plan und gleichzeitig lenk- und drehbar im Flächenmittelpunkt derart fixierbar sind, daß Verwerfungen, Spannungen und Risse im Blech vermieden werden.

Die Erfindung wird ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 beschrieben.

Mit Hilfe der Spanneinrichtung gemäß der Erfindung ist es in besonders einfacher Weise möglich, ein Werkstück der eingangs genannten Art unabhängig von seiner Größe auf der Auflage des Kreuztisches sowohl exakt plan aufzuspannen und zu fixieren als auch gegenüber einem Werkzeug einer Bearbeitungseinrichtung, beispielsweise einer Walzeinrichtung zur Herstellung der Wellenberge und Wellentäler für die Dichtungsflächen einer Metall-Flachdichtung, unter Krafteinleitung sowie relativ zum Werkzeug in definierter Weise dreh-, lenk- und verschiebbar anzuordnen.

Um das Werkstück auf die Spanneinrichtung auflegen und auf der Auflage fixieren zu können, weist das Werkstück vorzugsweise im Zentrum seiner Fläche eine Zentrierbohrung auf. Die Zentrierbohrung ist für die Lagerung am Außenring der Spanneinrichtung und einer mit dieser wechselbar in Verbindung stehenden Auflage mit Mitteln zur Festlegung der Winkellage und zur Verdrehsicherung vorgesehen.

Nach der Auflage des Werkstückes auf die Spanneinrichtung und Auflegen der Spannscheibe auf das Werkstück ist die Druckscheibe mit dem Druckring durch Verschieben der Achse mittels der Hebelanordnung entsprechend so verstellbar, daß sich die Schrägen der Anzahl von ringförmig angeordneten Spannhebel gegen die Kraft der Ringfeder entlang der Schräge des Außenringes verschieben. Durch diesen Bewegungsablauf wird die Anzahl von Spannhebeln aus ihrer Grundstellung heraus in ihre Spannstellung bewegt, wodurch sich diese um einen Betrag ringförmig spreizen.

Nach der Spreizung und durch weitergehende, definierte Bewegung der Achse in der vorgegebenen Richtung setzen sich die Druckflächen der Spannhebel auf der Oberseite der Spannscheibe auf, wodurch diese das Werkstück mit exaktem, vorbestimmbaren Anpreßdruck vollflächig und fest auf die Auflage des Kreuztisches drückt.

In umgekehrter Bewegungsrichtung der Achse hebt der Druckring die Anzahl Spannhebel vom Außenring ab, wobei sich die Spannhebel entlang der Schrägen und durch die Ringfeder in ihre Grundstellung zurückbewegen und in ihrer Ausgangsposition an der Achse anlegen. Somit sind das Werkstück und die Spannscheibe nach Beendigung des Bearbeitungsablaufes in einfacher Weise von der Spanneinrichtung und der Auflage entnehmbar.

Die in der ersten Ausgestaltung der Erfindung beschriebene Maßnahme dient in vorteilhafter Weise dazu, die Achse mit der Druckscheibe und dem Druckring in den entsprechenden Bewegungsrichtungen verschieben zu können. Somit kann einerseits die Anzahl von Spannhebeln zur Fixierung des Werkstückes auf die Spannscheibe und andererseits kann die Anzahl von Spannhebeln zur Entnahme des Werkstückes von der Spannscheibe bewegt werden.

Gegenüber einer direkt auf die Achse wirkenden Antriebseinrichtung für die Kraftübertragung auf den Spannvorgang beziehungsweise den Entspannvorgang ist durch diese Maßnahme bei geringer Bauhöhe eine kleinere Antriebskraft erforderlich.

Durch ein geeignetes und entsprechend gewähltes Übersetzungsverhältnis kann die Kraftübertragung der Hebelanordnung entsprechend der auf die Spannkraft gerichteten Anforderungen beeinflußt werden, wodurch mit vergleichsweise geringer Energieeinleitung in das Antriebsaggregat hinreichend große Spannkräfte gegenüber dem Werkstück erzielt werden. Als Antriebsaggregat kann beispielsweise ein pneumatischer Arbeitszylinder entsprechender Baugröße und Leistung eingesetzt werden.

Um des weiteren das Werkstück während der Aufspannung auf der Auflage des Kreuztisches für den Start eines Bearbeitungsvorganges positionieren und drehen zu können, sind die Maßnahmen des Unteranspruches 3 vorgesehen. Dabei dient das Drehantriebs- und Winkelmeßsystem dazu, bei der Bearbeitung mit vom Kreisring abweichender Geometrie das jeweilige Werkstück vor der Bearbeitung hinsichtlich seiner Lage gegenüber der Bearbeitungseinrichtung lokal so zu orientieren, bis die erforderliche Startposition erreicht ist.

Durch die im Unteranspruch 4 vorgesehenen Maßnahmen ist es möglich, einerseits das Werkstück vor Bearbeitungsbeginn zu positionieren und andererseits die Lage der Auflage mit dem Werkstück gegenüber dem Werkzeug der Bearbeitungseinrichtung während der Bearbeitung ständig zu orientieren. Insbesondere bei der Bearbeitung eines Werkstückes mit vom Kreisring abweichender Geometrie ist ständig seine exakte Führung zu gewährleisten, um die Wellung der Dichtungsflächen entsprechend der vorgegebenen Dichtungsform und ohne Beschädigung herstellen zu können.

Schließlich dienen die Maßnahmen im Unteranspruch 5 vorteilhaft dazu, die Anzahl von Spannhebeln am Spannring anzuordnen, zusammenzufassen und ringförmig an der Achse anliegend, in ihrer Ausgangsstellung und auch in der Spannstellung zu hatten. Somit können die Spannhebel einfach montiert und demontiert werden, sie sind einerseits kippbeweglich gelagert, und sie sind andererseits in ihrer Spannstellung hoch belastbar.

Beschreibung der Wirkungsweise der Spanneinrichtung

Die Spanneinrichtung gemäß der Erfindung ist insbesondere geeignet, um die vorwiegend aus dünnem Edelstahlblech bestehenden Werkstücke für die Herstellung der Wellenberge und Wellentäler der Dichtungsflächen beispielsweise einer gewellten, elliptischen Metall-Flachdichtung einer vorgegebenen Größe in exakter Lage eben und verzugsfrei auf der Auflage der Spanneinrichtung des Kreuztisches zu spannen.

Die Spanneinrichtung befindet sich dazu mit dem Kreuztisch in einem von der Größe des Werkstückes abhängigen Abstand vom Werkzeug, das hier als zylindrisches Walzenpaar mit einem für die Wellung der Dichtungsflächen erforderlichen Walzenprofil in der Bearbeitungseinrichtung eingesetzt ist.

In Normalstellung und in einer für den Werkstücktausch erforderlichen unbelasteten Position der Spanneinrichtung, liegen die Spannhebel durch die eingelegte Ringfeder in gleicher Lage ringförmig an der Achse der Hohlwelle an. Die Druckscheibe, der Druckring, die Spannhebel und der Außenring bilden so einen gemeinsamen Durchmesser in Form eines Zapfens, der um einen Betrag über die Auflage des Kreuztisches hinausragt.

Ein im Verhältnis zur Fläche der Auflage des Kreuztisches vorgesehenes großes Werkstück, beispielsweise ein Edelstahlblech mit einer für Metall-Flachdichtungen bevorzugten Dicke von 0,5 mm, wird mit der vorzugsweise in seinem Flächenzentrum eingebrachten Zentrierbohrung auf die Spanneinrichtung gelegt.

Zum Zweck der Aufnahme und Handhabung des Werkstückes auf die und von der Spanneinrichtung ist die Zentrierbohrung so ausgeführt, daß ihr Durchmesser um einen geringen Betrag über dem Durchmesser der durch die Druckscheibe und den Druckring sowie den Außenring der Hohlwelle gebildeten Zapfen liegt.

Wie bereits an anderer Stelle erwähnt wurde, kann somit das Werkstück zu seiner Bearbeitung durch einfache Handhabung aufgelegt, fixiert, gedreht und nach seiner Bearbeitung einfach wieder entnommen werden.

Zum Spannen des jeweils zu bearbeitenden Werkstückes wird die in der Hohlwelle gelagerte Achse definiert verschoben, wodurch der an ihrer der Auflage zugewandten Stirnseite vorgesehene Druckring und die Spannhebel zusammen wirken.

Zu diesem Zweck ist an der dem Druckring gegenüberliegenden Seite die Hebelanordnung an der Achse angelenkt, wodurch ihre Verschiebung über einen entsprechenden Antrieb realisiert wird. Die Hebelanordnung ist dabei so ausgebildet und gelagert, daß einer relativ geringen Antriebskraft gegenüber eine vergleichsweise große Ausgangskraft auf die Achse in ihrer belasteten Spannstellung wirkt, die entsprechend der weiteren Anordnung auf das Werkstück übertragen wird.

Die Spannstellung der Anzahl von Spannhebeln wird dadurch erreicht, daß die Achse mittels Hebelwirkung in Richtung Auflage bewegt wird, wodurch die Druckscheibe den Druckring mit den Zapfen gegen die Zapfenlager der Spannhebel drückt.

Durch definiertes Weiterbewegen der Achse werden dabei die Schrägen der Spannhebel an der Schräge des Außenringes aufgeschoben, wodurch sich die Spannhebel in von der Achse abgewandter Richtung und gegen die Kraft der eingelegten Ringfeder ringförmig spreizen.

Unter weiterer und ständiger minimaler Bewegung der Achse in derselben Richtung werden nun die Druckflächen der Spannhebel gegen die Oberfläche der Spannscheibe gedrückt, die ihrerseits das Werkstück bis zu einer vorbestimmbaren Anpreßkraft auf die Auflage drückt. Zur Begrenzung der Anpreßkraft liegen die Spannhebel mit ihrer Anschlagfläche an der inneren Wandung des Außenringes an. Das Werkstück ist somit einerseits auf der Auflage aufliegend fixiert, jedoch andererseits gleichzeitig mit dieser drehbar.

Zur Herstellung von Metall-Flachdichtungen mit gewellten Dichtungsflächen und von der Kreisringform abweichender, beispielsweise elliptischer Geometrie, sind die jeweiligen Werkstücke neben der Fixierung durch die Spanneinrichtung mittels der zusätzlich in der Auflage vorgesehenen Verdrehsichrung gesichert.

Darüber hinaus ist zur Winkelmessung und der Festlegung der Startposition des Werkstückes gegenüber dem Walzenpaar die angetriebene Arretierung vorgesehen, die in die entsprechende Bohrung an der Unterseite der Auflage eingreifend wirksam wird. Die Auflage und das Werkstück können somit gleichermaßen exakt positioniert werden.

Außerdem ist die Auflage der jeweiligen Werkstückgröße entsprechend ausgebildet, und sie ist durch geeignete Maßnahmen wechselbar mit der Hohlwelle verbunden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles und anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der Spanneinrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht,

Fig. 2a) einen Schnitt durch die Einrichtung gemäß Fig. 1 in Ausgangsstellung und

Fig. 2b) den Schnitt durch die Einrichtung gemäß Fig. 1 in Spannstellung für ein Werkstück,

Fig. 3a) die Einzelheit "X" gemäß Fig. 2b) vergrößert und

Fig. 3b) die Einzelheit "Y" gemäß Fig. 3a) vergrößert sowie

Fig. 4 einen vereinfachten Teilschnitt der Anordnung zur Arretierung der Auflage für die Festlegung der Startposition.

In der Fig. 1 ist das Prinzip der Spanneinrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht dargestellt und mit der Position 1 gekennzeichnet.

In Verbindung mit den weiteren Figuren ist dargestellt ist, daß die Spanneinrichtung 1 durch geeignete Mittel mit einem nicht näher beschriebenen Kreuztisch 2 verbunden ist, der eine steuerbare Bewegung der Spanneinrichtung 1 in den zur Verfügung stehenden Freiheitsgraden ermöglicht.

Auf der Spanneinrichtung 1 ist ein flaches Werkstück 3 aufgelegt, das beispielsweise ein dünnes Edelstahlblech ist und für die Herstellung einer Metall- Flachdichtung mit gewellten Dichtungsflächen mittels eines in einer nicht dargestellten Bearbeitungseinrichtung befindlichen Walzenpaares mit Wellenprofil vorgesehen ist. In seiner Fläche weist das Werkstück 3 eine annähernd zentrisch angeordnete Zentrierbohrung 3.1 auf (Fig. 3a)).

Wie weiterhin in Verbindung mit der Fig. 3a) erkennbar ist, ist auf dem Werkstück 3 eine Spannscheibe 3.2 aufgelegt, die mit einer Zentrierung 3.3 und einer in ihrem Bereich angeordneten Ausnehmung 3.4 versehen ist. Vorzugsweise in einem definierten Abstand zu der Zentrierbohrung 3.1 ist des weiteren eine Sicherungsbohrung 3.5 mit einem festgelegten Durchmesser vorgesehen, die durch das Werkstück 3 und die Spannscheibe 3.2 achsgleich und durchgehend angeordnet ist und der Verdrehsicherung des Werkstückes 3 dient (Fig. 2a)).

Weiterhin ist in der Fig. 2a) dargestellt, daß die Spanneinrichtung 1 innerhalb eines mit dem Kreuztisch 2 zeichnungsgemäß vertikal verbundenen Lagergehäuses 4 angeordnet ist. Im Lagergehäuse 4 ist zu diesem Zweck eine Hohlwelle 4.1 mit einer Bohrung 4.2 vorgesehen. Die Hohlwelle 4.1 ist in entsprechenden und im Gehäuse 4 eingesetzten Lagern 4.3 drehbar gelagert angeordnet und durch Sicherungsringe 4.31 und Zwischenringe 4.4 befestigt.

An der zeichnungsgemäß oberen Stirnseite der Hohlwelle 4.1 ist ein Außenring 4.5 (Fig. 3a) und 3b)) mit einer außenliegend umlaufenden und in einem definierten Winkel angeordneten Schräge 4.6 vorgesehen. Am Außenring 4.5 ist eine Auflage 4.7 wechselbar angeordnet, deren Oberseite der Aufnahme des jeweils zu bearbeitenden Werkstückes 3 dient und an seine Größe sowie an die Erfordernisse des Bearbeitungsablaufes in einfacher Weise angepaßt werden kann. Die Oberseite der Auflage 4.7 ist gegenüber dem Außenring 4.5 so ausgebildet, daß eine insgesamt ebene Oberfläche für beliebige Werkstücke 3 zur Verfügung steht.

In der Auflage 4.7 ist an definierter Position eine Arretierbohrung 4.8 vorgesehen (Fig. 4). Die Arretierbohrung 4.8 dient in Verbindung mit einem an anderer Stelle weiterhin in der Auflage 4.7 eingebrachten und mit der Sichrungsbohrung 3.5 (Fig. 2a)) im Werkstück 3 korrespondierenden Sicherungsstift 4.9 der Lageorientierung und Verdrehsicherung des Werkstückes 3 während der Bearbeitung.

Innerhalb der Hohlwelle 4.1 ist ferner eine Achse 5 in Gleitbuchsen 5.1 in den angegebenen Pfeilrichtungen um einen Betrag verschiebbar gelagert. Mit ihrer zeichnungsgemäß oberen Stirnseite überragt die Achse 5 in ihrer oberen Endlage den Außenring 4.5 mit der Auflage 4.7.

An der erwähnten oberen Stirnseite ist an der Achse 5 zentrisch eine Druckscheibe 6 befestigt, an deren Unterseite ein Ringkonus 6.1 vorgesehen ist. Der Ringkonus 6.1 steht mit einer an der Oberseite eines geteilten und mit der Achse 5 ebenfalls verbundenen Druckringes 7 eingebrachten Ringnut 7.1 in Verbindung, wodurch der Druckring 7 in seiner Ringform fixiert ist.

Der Druckring 7 weist gemäß der beschriebenen Ausführungsform vorzugsweise den gleichen Durchmesser wie der Außenring 4.5 der Hohlwelle 4.1 auf. An seiner der Auflage 4.7 zugewandten Stirnseite ist der Druckring 7 mit einem ringförmig ausgebildeten Zapfen 7.2 versehen, der mit in einer um die Achse 5 gleichfalls ringförmig und beweglich angeordneten Anzahl von Spannhebeln 8 versehenen Zapfenlagern 8.1 in Verbindung steht (Fig. 3a) und 3b)).

Wie aus den Darstellungen in den Fig. 1 und 2 weiterhin ersichtlich ist, weist die Hohlwelle 4.1 eine Zahnscheibe 9 für einen Zahnriemen 10 auf. Die Zahnscheibe 9 ist vorzugsweise zwischen den Lagern 4.3 angeordnet und steht über den Zahnriemen 10 mit einem nicht näher beschriebenen Drehantrieb 10.1 (Fig. 1) einer nicht näher beschriebenen Winkelmeßeinrichtung in Verbindung. Dadurch ist die Hohlwelle 4.1 bedarfsweise durch entsprechende Steuerung dreh- und positionierbar.

Am zeichnungsgemäß unteren Ende der Achse 5 ist einseitig ein Hebel 11 einer Hebelanordnung angelenkt (Fig. 1 und 2), der der Verschiebung der Achse 5 in Ausgangsstellung (Fig. 2a) und in Spannstellung (Fig. 2b) der Spanneinrichtung 1 dient. Die Position, die der Hebel 11 etwa in Spannstellung einnimmt, ist durch eine strichpunktierte Linie nicht näher beschreibend dargestellt.

Der Hebel 11 ist gemäß der Darstellung in den Zeichnungen in einem an der unteren Stirnseite der Achse 5 befestigten Lagergehäuse 12 mit einem Lager 13 drehbeweglich und kippbar gelagert. Weiterhin ist der Hebel 11 an einem vom Lager 13 abstandsweise vorgesehenen Drehpunkt 14 einer mit dem Kreuztisch 2 verbundenen Lagerstelle 15 kippbar und an seinem distalen Ende schließlich in einem Schwenklager 16 beweglich angeordnet.

Das Schwenklager 16 steht mit einer steuerbaren Antriebseinrichtung 17 in Verbindung, wobei als Antrieb vorzugsweise ein pneumatischer Arbeitszylinder vorgesehen sein kann (Fig. 1). Aufgrund der dargestellten oder einer anderen geeigneten Hebelanordnung ist bei geringem Raum- und Kraftaufwand eine hohe Spannkraft über die Achse 5 und die Druckscheibe 6 mit dem Druckring 7 auf die Spannscheibe 3.2 und das Werkstück 3 zu erzielen.

In den Fig. 3a) und 3b) sind detaillierte Darstellungen des Spannprinzips der Spanneinrichtung 1 gezeichnet.

Die Fig. 3a) zeigt dabei einen vergrößerten Teilschnitt der Einzelheit X in Fig. 2b), während die Fig. 3b) einen nochmals vergrößerten Teilschnitt der Spanneinrichtung 1 in Spannstellung gemäß der Einzelheit Y in Fig. 3a) zeigt.

Nach den Fig. 3a) und 3b) ist die Anzahl Spannhebel 8 im wesentlichen in einem Abstand zueinander und nach dieser Darstellung ringförmig achsparallel um die Achse 5 herum angeordnet. Die Spannhebel 8 sind dabei durch ihre Zapfenlager 8.1 kippbar in den Zapfen 7.2 der Druckscheibe 7 gelagert.

Jeder der Spannhebel 8 weist eine an seiner zeichnungsgemäß unten liegenden Seite eine offene, V-förmige Nut 8.2 mit einer Schräge 8.3 und an der nach der Auflage 4.7 weisenden Seite je eine Druckfläche 8.4 auf. An der der Achse 5 zuweisenden Seite ist in den einzelnen Kipphebeln 8 eine ringförmige Ausnehmung 8.5 vorgesehen, in der eine Ringfeder 8.6 eingelegt ist. Eine Anschlagfläche 8.7 ist schließlich an jedem der Spannhebel 8 vorgesehen.

In den an der Fig. 3a) durch den Doppelpfeil angedeuteten Bewegungsrichtungen der Achse 5 kann der Druckring 7 mittels der erwähnten Hebelanordnung um einen Betrag verschoben werden. Wenn die Betätigung der Achse 5 beispielsweise in Richtung der Auflage 4.7 durch entsprechende Betätigung der Hebelanordnung erfolgt, schieben sich die Schrägen 8.3 der Spannhebel 8 auf die Schräge 4.6 des Außenringes 4.5 auf.

Dabei spreizen sich die Spannhebel 8 um einen Betrag von der Achse 5 gegen die in der Ausnehmung 8.5 der Spannhebel 8 eingelegte Ringfeder 8.6. Durch die Spreizung und unter der weiteren Bewegung des Druckringes 7 in Richtung der Auflage 4.7 kann das Werkstück 3 mit einer vorbestimmbaren Spannkraft mittels an den Spannhebeln 8 vorgesehenen Druckflächen 8.4 gegen die Fläche der Ausnehmung 3.4 in der Spannscheibe 3.2 gedrückt werde. Die an der Innenseite der jeweiligen Nut 8.2 vorhandene Anschlagfläche 8.7 dient der Druckbegrenzung.

In entgegengesetzter Bewegungsrichtung der Achse 5 ist das Werkstück 3 entspannbar, indem die Schrägen 8.3 der Spannhebel 8 mittels des Druckringes 7 von den Schrägen 4.6 des Außenringes 4.5 abgehoben und in Normalstellung gebracht werden. Gleichzeitig mit der Rückwärtsbewegung zieht die Ringfeder 8.6 die Spannhebel 8 in ihre Ausgangslage zurück. Das Werkstück 3 ist somit entspannt und kann von der Auflage 4.7 und dem Kreuztisch 2 entnommen werden.

Schließlich ist in der Fig. 4 eine Anordnung zur Drehlagefixierung der Auflage 4.7 mit dem Werkstück 3 in Beziehung zum Kreuztisch 2 dargestellt.

In einem von der Achse 5 entfernten, definierten Abstand ist dazu ein bewegbarer Arretierstift 18 vorgesehen, der zeichnungsgemäß gesehen, von unten in die in der Auflage 4.7 vorgesehene Arretierungsbohrung 4.8 eingreift.

Mit dieser Anordnung besteht in Verbindung mit dem oben erwähnten Sicherungsstift 4.9 die Möglichkeit, das Werkstück 3 einerseits gegen Verdrehung in Bezug zur Auflage 4.7 und andererseits die Auflage 4.7 gegenüber der erwähnten Bearbeitungseinrichtung zum Anfahren der Startposition erforderlichen, exakten Winkellage für die Herstellung von beispielsweise elliptischen Metall- Flachdichtungen mit gewellten Dichtungsflächen zu fixieren.

Der Arretierstift 18 ist dazu in einer Führung 19 geführt und durch einen Antrieb 20 bewegbar gelagert. Der Arretierstift 18 kann dabei beispielsweise federbelastet in die erwähnte Arretierungsbohrung 4.8 eingreifen und mittels des Antriebes 20, beispielsweise eines Magnetantriebes, in seine entgegengesetzte Position verbracht werden. Die Auflage 4.7 kann mit dem Werkstück 3 somit für das Anfahren der Startposition für den Bearbeitungsvorgang hinsichtlich seiner Drehbarkeit gesperrt beziehungsweise entsperrt werden.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen zur "Spanneinrichtung..."

1

Spanneinrichtung

2

Kreuztisch

3

Werkstück, Halbzeug

3.1

Zentrierbohrung

3.2

Spannscheibe

3.3

Zentrierung

3.4

Ausnehmung

3.5

Sicherungsbohrung

4

Lagergehäuse

4.1

Hohlwelle

4.2

Bohrung

4.3

Lager

4.31

Sicherungsring

4.4

Zwischenring

4.5

Außenring

4.6

Schräge

4.7

Auflage

4.8

Arretierungsbohrung (für Winkellage)

4.9

Sicherungsstift

5

Achse

5.1

Gleitbuchse

6

Druckscheibe

6.1

Ringkonus

6.2

Schraube

7

Druckring

7.1

Ringnut

7.2

Zapfen

8

Spannhebel

8.1

Zapfenlager

8.2

Nut

8.3

Schräge

8.4

Druckfläche

8.5

Ausnehmung

8.6

Ringfeder

8.7

Anschlagfläche

9

Zahnscheibe

10

Zahnriemen

10.1

Drehantriebs- und Winkelmeßsystem

11

Hebel

12

Lagergehäuse

13

Lager

14

Drehpunkt

15

Lagerstelle

16

Schwenklager

17

Antriebseinrichtung

18

Arretierstift

19

Führung

20

Antrieb für Pos.

18

Claims (5)

1. Spanneinrichtung für scheibenförmige Werkstücke, insbesondere zum zentrischen Aufspannen und Fixieren eines dünnen Blechhalbzeuges als Werkstück auf der Fläche eines Kreuztisches einer Bearbeitungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (1) aus einer im wesentlichen senkrecht zur Fläche des Kreuztisches (2) dreh- und winkelverstellbar gelagerten Hohlwelle (4.1) mit einer verschiebbaren Achse (5) und einem Außenring (4.5) sowie einer wechsel- und arretierbaren Auflage (4.7) gebildet ist, wobei an der der Fläche des Kreuztisches (2) gegenüberliegenden Stirnseite der Achse (5) eine Druckscheibe (6) mit einem Druckring (7) vorgesehen ist, der mit an dem Außenring (4.5) aufschiebbar angeordneten sowie gegen eine mit dem Werkstück (3) verbindbare Spannscheibe (3.2) bewegbar ist, wobei ringförmig spreizbare Spannhebel (8) mit dem Außenring (4.5) in Wirkungsverbindung stehen, und wobei ferner am anderen Ende der Achse (5) zu ihrer definierten Verschiebung eine Hebelanordnung angelenkt ist.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelanordnung eine Antriebseinrichtung (17) und einen Hebel (11) aufweist, der mit einer Seite an einem an der Achse (5) angeordneten Lager (13) beweglich und in einer in seiner Längserstreckung vorgesehenen Lagerstelle (15) kippbar gelagert ist sowie weiterhin an seiner anderen Seite mit der Antriebseinrichtung (17) in Verbindung steht.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (4.1) mit einem steuerbaren Drehantriebs- und Winkelmeßsystem (10.1) in Verbindung steht.

4. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (4.7) eine Arretierungsbohrung (4.8) für einen Arretierstift (18) sowie einen Sicherungsstift (4.9) zur Drehlagepositionierung und Fixierung der Startposition des Werkstückes (3) gegenüber der Bearbeitungseinrichtung aufweist.

5. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (7) vorzugsweise axial geteilt ist und an seiner Oberseite eine Ringnut (7.1) aufweist, die mit einem Ringkonus (6.1) in Verbindung steht, der an der mit der Achse (5) verbundenen Druckscheibe (6) angeordnet ist.