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Die
Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für Schaft-Schlüssel,
mit mindestens zwei Spannbacken, von denen mindestens eine als bewegliche Spannbacke
ausgebildet ist und mit Vorschubmitteln zum Aufbringen einer Spannkraft
für die
mindestens eine bewegliche Spannbacke für die Spannbewegung. Die Erfindung
betrifft weiterhin eine Schlüsselbearbeitungsmaschine
mit Bearbeitungswerkzeugen zum Einbringen der Einschnitte in Schaftschlüssel, sowie
ein Verfahren zum Spannen von unebenen Schlüsselschäften, bei dem der Schaft auf
der/den unebenen Seite(n) eingespannt wird.
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Aus
der
US 3116665 ist eine
Spannvorrichtung der gattungsbildenden Art bekannt. Dort ist eine scheibenförmige Transportschablone
für einen
scheibenförmigen
Schlüsselrohling,
der als Schaft-Schlüssel
ausgebildet ist, gezeigt. Mit der Schablone wird ein Schlüsselrohling
aus einem Magazin gezogen und einer Station zum Fräsen der
Einschnitte zugeführt.
In der Schablone ist eine Öffnung
ausgebildet, die etwa dem Umfang des Schaftschlüssels entspricht. Die Schablone
ist jedoch nicht geschlossen, sie läßt vielmehr den Bereich, in
dem die Einschnitte in den Schaftschlüssel durch einen Scheibenfräser eingebracht
werden, offen.
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Für das Fräsen der
Einschnitte in den Schlüsselschaft
wird dieser in seiner Schablone liegend in der Nähe des Schaftrückens an
seinem Schaft zwischen zwei Spannbacken eingespannt. Die Spannung
erfolgt über
einen Elektromagneten, dessen Bewegung auf einen Drehkeil zum Aufbringen
der Spannkraft übertragen
wird.
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Bei
dem Spannverfahren nach diesem Vorschlag wird von einer unproblematischen
Spannung am Schlüsselschaft
ausgegangen, was bei fortschreitender Automatisierung der Schlüsselherstellung
und Diversifizierung der Schaftausbildung, um viele unterschiedliche
Hierarchiestufen bereits durch die Längsprofilierung des Schlüsselschaftes
vorsehen zu können,
nicht mehr gegeben ist. Es besteht die Gefahr, daß die Spannbacken
komplizierte und filigrane Schaftprofile beschädigen, weil die Spannkräfte zuzüglich einer
Spannkraftreserve so auszulegen sind, daß die halbfertigen Schlüssel beim
Fräsen der
Einschnitte sicher gehalten werden.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung
der eingangs genannten Art aufzuzeigen, die mit einem Minimum an Spannkraft
auskommt.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 wiedergegeben. Dabei bildet die
Spannvorrichtung ein spielfreies Kaliber für den Schlüsselschaft. Die voreingestellte
Spannkraft ist wesentlich kleiner als bei der bekannten Spannvorrichtung.
Die effektive Kraft der belasteten Spannbacke stellt sich als Reaktionskraft
ein und ist das minimale und notwendige Pendant zu der Bearbeitungskraft.
Dabei sind die aus dem Fräsen
der Einschnitte im Schlüsselschaft
resultierenden Schnittkräfte
den Spannkräften
etwa gleichgerichtet oder jedenfalls nicht orthogonal dazu.
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Die
so ausgebildete Spannvorrichtung erlaubt es, mit einer Ausbildung
des Spannbackenprofils verschiedene Schlüsselschaft-Profile zu spannen, ohne einer Anpassung
an das jeweilige Schaftprofil zu bedürfen. Die sich beim Fräsen der
Einschnitte einstellenden Drücke
zwischen der durch die Schnittkraft belasteten Spannbacke und der
von letzterer beaufschlagten Seite des Schlüsselschaftes sind so minimiert,
daß auch
kleine Anlageflächen zwischen
Spannbacke und Schlüsselschaft
ausreichen, um eine Verformung zu vermeiden.
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In
Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Vorschubmittel
Kraftspeicher mit einstellbarer Kraft umfassen. Dieses Merkmal erlaubt eine
Einstellung der Vorspannung in Abhängigkeit von den zu erwartenden
Bearbeitungskräften.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die reibschlüssigen Arretierungsmittel
zusätzliche
Spannmittel für
jede bewegliche Spannbacke umfassen, die die mindestens eine bewegliche
Spannbacke in ihrer Spannlage festspannen. Mit den zusätzlichen
Spannmitteln wird die Spannvorrichtung zu dem spielfreien Kaliber,
das Schwingungen des Schlüssels
bei der Bearbeitung weitestgehend unterbindet und die real auftretenden Spannkräfte minimiert.
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Nach
einem die Erfindung ergänzenden Merkmal
ist vorgesehen, daß die
zusätzlichen Spannmittel
einen Kraftspeicher mit einstellbarer Spannkraft umfassen. Damit
läßt sich
eine Kraftbegrenzung erzielen, die hilft, Beschädigungen zu vermeiden.
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In
Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß zwei bewegliche
Spannbacken vorgesehen sind, von denen jede in ihrer Spannlage am Schlüsselschaft
arretierbar ist. Diese Verwendung von zwei beweglichen Spannbacken
erlaubt eine Positionierung der Spannstelle durch andere Mittel
und in Abhänigkeit
von der Form des Schlüsselschaftes.
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Der
Schlüsselkopf
ist mit seinen Flachseiten als Spannstelle unempfindlich und unterstützt die Schaftspannung
durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
auf vorteilhafte Weise. Deshalb ist eine Weiterbildung der Erfindung
gekennzeichnet durch eine benachbarte zweite Spanneinrichtung mit
mindestens einer festen und einer beweglichen Spannbacke für den Kopf
des Schaftschlüssels.
Mit dieser Spanneinrichtung für
den Schlüsselkopf
werden wesentliche Teile der aus dem Bearbeitungsvorgang beim Fräsen der
Einschnitte herrührenden
Kräfte
aufgenommen, um die die Schaftspannung entlastet wird. Die Spannvorrichtung
für den
Schlüsselkopf
eignet sich insbesondere für
eine Kombination mit einer Schaftspannvorrichtung mit zwei beweglichen Spannbacken,
so daß die
beiden Spannvorrichtungen für
den Schlüsselkopf
und für
den Schlüsselschaft
nicht gegeneinander arbeiten und dabei u.U. einen Versatz an den
Schlüsselschaft
biegen. Selbst bei rein elastischer Verformung des Schlüsselschaftes
würden
durch den gebogenen Versatz die Spannkräfte am Schlüsselschaft erhöht.
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Eine
alternative Ausführungsform
der Erfindung ist darin zu sehen, daß die reibschlüssigen Arretierungsmittel
eine Freilaufeinrichtung umfassen. Diese Freilaufeinrichtung erlaubt
ein kraftmäßig dosiertes
Anlegen der Spannbacken an den Schlüsselschaft in der vom Freilauf
freigegebenen Richtung und verhindert ein Zurückweichen der Spannbacken. Dabei
muß es
sich um einen auf Selbsthemmung und Kraftschluß basierenden Freilauf handeln,
um die Spielfreiheit der Spannvorrichtung zu gewährleisten.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung wird darin gesehen, daß als Vorschubmittel
für die
mindestens eine bewegliche Spannbacke eine drehangetriebene Gewindespindel
mit einem selbsthemmenden Gewindegang vorgesehen ist. Diese Ausgestaltung
zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus. Die gesamte Spannvorrichtung
wird ständig
durch das auf die Spindel ausgeübte
Drehmoment und die daraus resultierende Spannkraft vorgespannt.
Der Drehantrieb mit der Gewindespindel stellt die Vorschubmittel
für die
Spannbacken und die Arretierung der Spannbacken gleichzeitig dar.
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Der
Drehantrieb kann von einem Motor, einem Kraftzylinder oder auch
von einer Feder gebildet werden, wobei der Motor oder der Zylinder
dann zum Lösen
der Spannung dienen.
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Zur
Minimierung der Drücke
zwischen den Spannbacken und dem Schlüsselschaft wird ergänzend vorgeschlagen,
daß die
Spannbacken in ihrem Profil entsprechend der Profilsumme der zu
spannenden Profile ausgebildet sind. Auf diese Weise kann für eine Gruppe
von Schaftprofilen ein optimales Spannbacken-Profil ausgesucht werden,
das eine maximale Anlagefläche
für eine
Mehrzahl von Profilen sicherstellt.
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Die
erfindungsgemäße Spannvorrichtung stellt
eine Speziallösung
für das
Spannen von Schlüsselschäften dar.
Diese Spannvorrichtung kommt auch bei der Bearbeitung des Rückens des Schlüsselschaftes
in Frage, ist jedoch in erster Linie für das Spannen des Schlüsselschaftes
beim Fräsen der
Einschnitte von Bedeutung. Deshalb ist diese Spannvorrichtung hauptsächlich im
Zusammenwirken mit einer Schlüsselbearbeitungsmaschine
zum Herstellen der Einschnitte in den Schlüsselschaft zu sehen, mit der
sie eine Einheit bildet und mit der sie in eine Anlage zur Komplettbearbeitung
von Schaftschlüsseln
integriert ist. Da die Universalität einer Anlage zur Herstellung
von Schaftschlüsseln
geprägt. ist
von der Entbehrlichkeit, die erfindungsgemäße Spannvorrichtung mit wechselnden
Spannbackenprofilen auszurüsten,
trägt sie
wesentlich zu der Leistungsfähigkeit
der Schlüsselbearbeitungsmaschine für die Einschnitte
und im Verbund auch zur Minimierung von Rüstzeiten einer Komplettanlage
zur mechanischen Bearbeitung von Schlüsseln bei.
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In
einer solchen Maschine zur Schlüsselbearbeitung
ist die Spannvorrichtung nach der Erfindung als transportierte Einheit
ausgebildet, die auf einem Schlitten oder auf einem Rundschalttisch
auf vorgegebener Bahn einen Schlüssel
von Station zu Station bei der Bearbeitung begleitet.
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Ein
besonderer Vorzug der Erfindung wird in dem Verfahren beim Spannen
der Schlüsselschäfte gesehen,
das in einer vorteilhaften Kombination von Kraftschluß und Formschluß besteht.
Dieses Verfahren stellt insbesondere auf die uneinheitlich und uneben
ausgebildeten Schlüsselschäfte ab,
bei denen der Schaft eingespannt wird und ist dadurch gekennzeichnet,
daß die
Spannmittel mit einer ersten Kraft an den Schaft des Schlüssels angelegt
werden und daß sie
in dieser Spannposition mit einer zweiten Kraft fixiert werden.
Dabei ist die Reibkraft aus der zweiten Kraft größer als oder zumindest genau
so groß wie
die bei der Bearbeitung entstehenden Kräfte, da sich die auf Selbsthemmung
basierende Reibkraft in dem Maße
einstellt, wie der Bearbeitungsvorgang dies erfordert.
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Die
Arretierung der mindestens einen beweglichen Spannbacke für den Schlüsselschaft
kann nach einem alternativen Lösungsgedanken
der Erfindung auch durch einen Regelkreis erreicht werden, der die
einmal gefundene Position der mindestens einen beweglichen Spannbacke
durch eine laufende Korrektur der Position der Spannbacke im Rahmen enger
Toleranzen einhält.
Dieser Regelkreis weist eine Positionserfassungseinrichtung für die mindestens
eine bewegliche Spannbacke für
den Schlüsselschaft
auf und schließt
die Vorschubmittel zum Andrücken
der mindestens einen beweglichen Spannbacke an den Schlüsselschaft
in den Regelkreis ein. In einem Steuermodul wird zum einen das eigentliche von
der Spannkraft geprägte
Spannen des Schlüsselschaftes
eingeleitet und die dabei gefundene Position abgespeichert und zum
anderen die Umschaltung auf den Halte-Modus programmiert, der unabhängig von
der erforderlichen Kraft, die mindestens eine bewegliche Spannbacke
in der Haltephase dauernd in die zuvor abgelegte Spannposition nachreguliert.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorschubmittel
als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet sind. Der Kolben definiert
in der Spannphase mit vorgegebener Kraft die Spannposition und wird
vom Steuerungsmodul danach umgeschaltet und hält diese Spannposition mit
der gesamten zur Verfügung
stehenden Kraft und regelt nach, sobald die Bearbeitungskräfte die
bewegliche Spannbacke z.B. um 1/100 mm bewegt haben.
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Eine
alternative Ausführungsform
der Regelungslösung
ist darin zu sehen, daß die
Vorschubmittel als Motor mit einer Kugel-Rollspindel ausgebildet sind. Kugel-Rollspindeln
sind in aller Regel nicht selbsthemmend ausgelegt. Die Kugel-Rollspindel
ist an einen Drehantrieb, vorzugsweise einen Elektromotor angeschlossen
und agiert grundsätzlich
wie die vorbeschriebene Kolben-Zylinder-Einheit. Auch zu diesem
Regelkreis gehört
eine Steuereinheit, eine Positionserfassungseinrichtung und als
Vorschubmittel der Elektromotor mit der Kugel-Rollspindel. Der Elektromotor
legt die mindestens eine bewegliche Spannbacke mit einer definierten
Kraft, d.h. mit einer vorgegebenen Stromstärke über die Kugel-Rollspindel an
den Schlüsselschaft
an. Nach Abschluß der Spannbewegung
wird die Spannposition in der Steuerungseinheit abgelegt und mit
einer Wegsteuerung im Rahmen minimaler Toleranzen gehalten bzw. nachreguliert.
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Die
Erfindung wird im einzelnen anhand der Zeichnung erläutert. Dabei
zeigen
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1: eine Maschine zur Bearbeitung
von Flachschlüsseln;
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2: eine erste Ausführungsform
der Spannvorrichtung für
den Schlüsselschaft;
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3: eine zweite Ausführungsform
der Spannvorrichtung;
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4: eine dritte Ausführungsform
der Spannvorrichtung;
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5: eine vierte Ausführungsform
der Spannvorrichtung;
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6: einen Fräser zum
Fräsen
der Einschnitte an Schaftschlüsseln;
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7: den Fräser aus 6 in Seitenansicht;
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8: ein Summenprofil von
mehreren Schlüsselschäften mit
angepaßtem
Spannbackenprofil;
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9: ein erstes Profil für einen
Schlüsselschaft;
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10: ein zweites Profil für einen
Schlüsselschaft;
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11: ein drittes Profil für einen
Schlüsselschaft;
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12: ein viertes Profil für einen
Schlüsselschaft.
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13: eine alternative Spannvorrichtung.
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1 zeigt eine Fräsmaschine 121 mit
einem Maschinengestell 101 und einem darauf angeordneten
Kreuzschlitten 102, einem über eine Kardanwelle 107 und
einen Motor 109 angetriebenen Fräswerkzeug 40, einer
Spanneinheit 110, einer Steuer- und Bedienheinheit 108,
sowie einem Magazin 113, das über eine Transporteinrichtung 122 Schlüssel 112, 114 vom
Magazin 113 entsprechend Pfeil 123 in den Bereich
des Maschinengestells 101 transportiert. Die Spanneinheit 110 besteht
aus zwei Spannvorrichtungen 1, 19, wobei die Spanneinrichtung 1 den
Schlüssel 22 am
Schaft ergänzend
zu der Spanneinrichtung 19 für den Kopf 21 des
Schlüssels 22 einspannt.
Die Spanneinrichtung 1 wird nachstehend in verschiedenen
Ausführungsformen
in den 2 bis 5 näher erläutert. Mit der Spannvorrichtung 19 wird
der vergleichsweise unempfindliche Kopf 21 des Schlüssels 22 robust
eingespannt. Eine obere Spannbacke 20 drückt den
Schlüsselkopf 21 gegen einen
nicht gezeigten festen Anschlag und positioniert damit den Schlüsselkopf 21 und
auch den gesamten Schlüssel 22.
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Der
Kreuzsupport 102 besteht aus einem Untersupport 103,
der von einem Stellmotor 104 in die unterschiedlichen Bearbeitungspositionen
gefahren wird und aus einem Obersupport 105, der von einem
Stellmotor 106 positioniert bzw. bewegt wird. Die beiden
Achsen des Kreuzsupports sind CNC-gesteuert und erhalten Ihre Steuersignale
aus der Steuer- und Bedieneinheit 108.
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Mit
dem Fräser 40 werden
die Einschnitte 41 an dem bereits längsprofilierten Schaft des
Schlüssels 22 erzeugt.
Dazu ist der Fräser 40 mit
seiner Drehachse etwa in der Ebene des flachen Schlüssels angeordnet.
Die Drehachse des Fräsers 40 erstreckt sich
annähernd
parallel zur Längserstreckung
des Schlüsselschaftes
mit den Einschnitten 41.
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Die
in 2 gezeigte Ausführungsform
der Spannvorrichtung 117 besteht aus zwei beweglichen Spannbacken 14, 15,
die den Schaft 86 eines Schlüsselrohlings einspannen. Die
Spannbacken 14, 15 sind mit Kolbenstangen 99, 100 von
Zylindern 9, 10 verbunden und nur zusammen mit
diesen entsprechend den Pfeilen 93, 95 beweglich.
Ausgelöst
wird die Spannbewegung der Spannbacken und die Lösebewegung durch die Zylinder 9, 10,
die für
die Spannbewegung mit je einem einstellbaren Druckbegrenzungsventil 116, 91 verbunden
sind. Die Bewegung zum Lösen
der Spannbacken wird über
Druckbegrenzungsventile 92, 115 in an sich bekannter
Weise gesteuert. Die Spannbacken 14, 15 sind mit
den Spannschäften 99, 100 in
Führungen 97, 98 am
Maschinengestell geführt.
Die Spannschäfte 99, 100 können in
den Führungen 97, 98 festgeklemmt
werden. Diese Klemmung erfolgt über
Klemmbacken 16, 17 quer zur Bewegungsrichtung
der Spannschäfte 99, 100 entsprechend
den Pfeilen 94, 96. Diese Klemmung wird von Zylindern 12, 13 bewirkt,
die mit einstellbarem Anpreßdruck über die
Druckbegrenzungsventile 87, 89 gesteuert werden
und die Spannschäfte 99, 100 in
ihrer jeweiligen Position festklemmen. Die Klemmung erfolgt ausschließlich reibschlüssig.
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Durch
Ansteuerung der Druckbegrenzungsventile 87, 90 wird
die Klemmung der Spannschäfte 99, 100 gelöst.
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Die
dargestellte Spannvorrichtung erlaubt es, die Spannbacken 14, 15 mit
einer über
die einstellbaren Druckbegrenzungsventile 116, 91 dosierbaren
Kraft vorsichtig einzuspannen und sie erlaubt es durch die Festspannung
der Spannbacken 14, 15 in der Spannlage ein Auffedern
einer der Spannbacken 14, 15 durch die Bearbeitungskräfte zu verhindern,
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Die
Spannbacken 14, 15 bilden ein vorgespanntes Kaliber
an der Nahtstelle zwischen Kraft- und Formschluß, das eine Beschädigung des
zerfurchten Schlüsselschaftes
auch bei Verwendung von Universalbacken vermeidet.
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Die
in 3 gezeigte zweite
Ausführungsform
der Spanneinrichtung 60 besteht aus zwei universellen,
für eine
Vielzahl von Profilen eines Schlüsselschaftes 43 geeigneten
Spannbacken 47, 48, die entsprechend den Pfeilen 63, 64 in
Führungen 58, 59 im
Maschinengehäuse
in fluchtender Anordnung vorgesehen sind. Die Schäfte 124, 125 an
den Spannbacken werden durch Keile 55, 56 in radialer
Richtung auf den Schlüsselschaft 43 zu
und von diesem weg bewegt. Die Keile 55, 56 werden
orthogonal zu der durch die Pfeile 63, 64 wiedergegebenen
Spannrichtung entsprechend den Pfeilen 65, 66 verstellt
und bestimmen dadurch mit ihrer Bewegung die Position der Spannbacken 47, 48.
Die Keile tragen an ihrem Rücken
ebenfalls die Keilschräge,
der entsprechend schräg
eingebrachte Nuten in den Spannschäften 124, 125 zugeordnet
sind, so daß die
Rückholbewegung
der Spannbacken 47, 48 auch durch die Keile 55, 56 bewirkt
wird. Der Keilwinkel 57 ist kleiner als der Reibwinkel.
Schieber 53, 54 mit den Keilen 55, 56 an
ihren den Spannschäften 124, 125 zugewandten Enden
werden von einer Traverse 49 betätigt, die ihrerseits von einem
Zylinder 8 zum Spannen und Lösen der Spannbacken 47, 48 bewegt
wird. Die Traverse 49 und die Schieber 53, 54 sind
durch Gelenke 51, 52 miteinander verbunden. Der
Zylinder 8 wird von einem einstellbaren und einem nicht
einstellbaren Druckminderventil 67 bzw. 68 zum
Spannen und zum Lösen
der Spannung beaufschlagt und ist mit seiner Kolbenstange über ein
mittig an der Traverse vorgesehenes Gelenk 50 angeschlossen.
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Die
in 3 gezeigte und vorstehend
beschriebene Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 60 nutzt
die Selbsthemmung der Keile 55, 56, um ein Zurückweichen
der Spannbacken 47, 48 unter der Wirkung von Bearbeitungskräften am abkragenden
Teil des Schlüsselschaftes 43 zu
vermeiden, ohne daß es
besonderer Maßnahmen
zur Festlegung der Spannbacken in der Spannposition bedürfte. Sie
hat zudem den Vorteil, daß bei erfolgter
Kopfspannung (1) die
Spannbacken 47, 48 die vom Schlüsselschaft
eingenommene Position unverändert
lassen, da die geringfügig
schwenkbare Traverse 49 beiden Spannbacken 47, 48 erlaubt,
eine Spannposition entsprechend der tatsächlichen Lage des Schlüsselschaftes 43 einzunehmen.
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Die
in 4 gezeigte dritte
Ausführungsform 27 der
erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
für Schlüsselschäfte 44 weist
zwei bewegliche Spannbacken 28, 29 auf, die zwischen
sich den Schlüsselschaft 44 einschließen. Die
Spannbacken stützen sich über Axial-Drehlager 83, 84 und
in einer Fluchtung liegende Spindeln 30, 31 an
einem Teil 82 des Maschinengestells ab. Beide Spindeln 30, 31 haben ein
selbsthemmendes Gewinde und drehen sich unter ausschließlich axial
wirkenden Kräften
nicht. Die Spindeln 30, 31 stützen sich an Muttergewinden 126, 127 im
Teil 82 des Maschinengestells ab. Zum Spannen und Lösen des
Schlüsselschaftes 44 werden
die Spindeln 30, 31 um weniger als 180 Winkelgrad
gedreht. Die Drehung der Spindel erfolgt über Zylinder 6, 7,
die von Druckbegrenzungsventilen 74, 75 und 119, 120 und
entsprechender Schalthydraulik gesteuert werden. Der Spanndruck
ist an den einstellbaren Druckbegrenzungsventilen 74, 119 variierbar und
kann an die zulässigen
Spannkräfte
angepaßt werden.
Dazu sind die Kolbenstangen der Zylinder 6, 7 über Gelenke 77, 78 mit
Spannhebeln 76, 79 verbunden, die ihrerseits drehfest
mit den Gewindespindeln 30, 31 gekoppelt sind.
Die Drehung der Spindeln 30, 31 erfolgt entsprechend
den Pfeilen 80, 81 bei entsprechender Beaufschlagung
der Zylinder 6, 7. Die geringen erforderlichen
Spannkräfte
an den Spannbacken 28, 29 und die Eigensteifigkeit
des Schlüsselschaftes 44 machen
geringfügige
Abweichungen von einer synchronen Spannbewegung verzeihlich, so
daß Synchronisierungsmittel
für die Spannbacken 28, 29 bzw.
die Zylinder 6, 7 entbehrlich sind. Ein Zurückweichen
auch nur einer der Spannbacken 28, 29 unter der
Einwirkung der bei der Bearbeitung des Schlüsselschaftes entstehenden Zerspanungskräften wird
durch die Selbsthemmung des Gewindes der Spindeln 30, 31 verhindert.
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Die
in 5 gezeigte Spannvorrichtung 118 besteht
aus einer ortsfesten Spannbacke 46 und einer beweglichen
Spannbacke 45, die zwischen sich den längsprofilierten Schlüsselschaft 42 einspannen. Die
Spannbewegung wird von einem einzigen Zylinder 5 bewirkt,
der über
ein einstellbares Druckbegrenzungsventil 68 und ein zweites
Druckbegrenzungsventil 69 für den Lösehub gesteuert wird. Die Spannstellung
wird durch eine Freilaufeinrichtung 23 gesichert, die einen
unbeabsichtigten Rücklauf
des die Spannbacke 45 und den Zylinder 5 verbindenden Spannschaftes 128 verhindert.
Die Freilaufeinrichtung 23 umfaßt einen Käfig 129 mit einem
Innenkonus an dem sich eine Kugel 25 abstützt, die
von einer Blattfeder 26 in die Sperrposition gedrückt wird.
Der Konus ist selbsthemmend ausgelegt. Die Spannstange 128 wird
so zwischen der Freilaufeinrichtung 23 und einem gegenüberliegenden,
als Gegenlager ausgebildeten Arretierungsmittel 24 automatisch
und ohne Axialspiel für
die Spannstange 128 festgespannt.
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Die
Freilaufeinrichtung 23 wird durch einen Entsperrmechanismus 130 gelöst und gibt
den Rückhub
der Spannbacke 45, ausgelöst durch Steuerung des Zylinders 5,
frei. Der Entsperrmechanismus 130 besteht aus einem Lösehebel 73,
der mit einem Ende am Maschinengestell angelenkt ist und mit seinem freien
Ende auf die Kugel 25 drückt, sobald ein Zylinder 72,
der etwa mittig am Lösehebel 73 angelenkt ist,
diesen betätigt.
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Der
Schlüsselschaft 42 wird
nicht über
seine gesamte Breite eingespannt sondern nur ein Stück weit,
von seinem Rücken 131 ausgehend
in Richtung auf einen abkragenden Abschnitt seiner Breite zu. An dem
Schaft 42 werden die Einschnitte von einem sich in Richtung
eines Pfeiles 70 drehenden, in 6 und in 7 gezeigten
Fräser 39 durch
dessen Zähne 71 eingefräst.
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Die
Drehachse des Fräsers 39 erstreckt
sich etwa parallel zur Längserstreckung
des Schlüsselschaftes 42 und
liegt in der Schlüsselebene.
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Die
Spannbacken 32, 33 haben, wie in 8, 9, 10, 11 und 12 gezeigt, eine
besondere Profilierung ihrer Spannseite, die in Abhängigkeit
von den speziellen zu spannenden Schaftprofilen 34, 35, 36 und 37 ausgelegt
wird. Hierzu werden die einzelnen Profile 34, 35, 36, 37 übereinander
gelegt und bilden so ein Summenprofil 38, an dessen Kontur
das Profil der Spannbacken 32, 33 angepaßt ist.
Die Spannbacken 32, 33 greifen an keiner Stelle
in das Summenprofil 38 ein.
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Auf
diese Weise wird für
eine definierte Gruppe von Profilen ein optimales Spannbackenprofil 132 generiert,
das im Spannbereich des Schaftes komplementär zum Summenprofil 38 ausgebildet
ist und dessen Verwendung so eine in ihrer Größe maximale Anlagefläche erzeugt,
die im Zusammenwirken mit der minimalen, durch die vorbeschriebenen Spannvorrichtungen
aufgebrachten Spannkraft für eine
Vielzahl von unterschiedlichen Schaftprofilen die Verwendung von
universellen Spannbacken erlaubt, ohne daß beim Spannen oder bei der
Bearbeitung der Schlüsselschäfte Beschädigungen
des Schaftprofils entstehen.
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13 zeigt eine Ausführungsform
der Erfindung, bei der ein Schlüsselschaft 145 in
einer Spannvorrichtung 133 eingespannt wird. Die Spannvorrichtung 133 umfaßt eine ortsfeste
Spannbacke 134, eine bewegliche Spannbacke 135,
einen Hydraulikzylinder 139, eine Positions-Erfassungseinrichtung 140 und
ein Steuerungsmodul 144, wobei der Zylinder 139,
die Positions-Erfassungseinrichtung 140 und das Steuerungsmodul 144 durch
Leitungen untereinander verbunden sind und einen Regelkreis 147 bilden.
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Der
Schlüsselschaft 145 wird
in der Spannvorrichtung 133 eingespannt, um eine ratterarme
Bearbeitung durch einen Fräser 138,
der als Fingerfräser
ausgebildet ist, zu ermöglichen.
Hierzu ist die ortsfeste Spannbacke 135 mit einem L-förmig abkragenden
und den Rücken 136 des
Schlüsselschaftes 145 untergreifenden
Steg 137 ausgebildet, um die erforderlichen Spannkräfte zu reduzieren,
damit Beschädigungen
am Schlüsselschaft 145 durch
die Spann- oder Bearbeitungskräfte
vermieden werden. Die Kolbenstange 146 des Zylinders 139 ist
an ihrem aus dem Zylinder herausragenden Abschnitt mit einem Meßlineal 141 versehen,
das von einem Pointer 142 gelesen wird. Die Position, die
der Pointer 142 vom Meßlineal 141 abliest,
wird von einer Steuerleitung 143, die die Positions-Meßeinrichtung 140 mit dem
Steuerungsmodul 144 verbindet, an das Steuerungsmodul 144 geleitet.
Dort wird diese Meldung mit der Position verglichen, die beim Einspannen
des Schlüsselschaftes 145 ermittelt
wurde. Abweichungen von diesem Sollwert werden sofort nachgeregelt, so
daß die
bewegliche Spannbacke 135 ihre Spannposition während der
Bearbeitung des Schlüsselschaftes 145 konstant
beibehält.
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Aus
der Vielzahl der gezeigten Ausführungsformen
für die
Spannvorrichtungen können
einzelne Merkmale anders kombiniert werden. Anstelle der gezeigten
Zylinder können
andere Kraftspeicher, wie Federn, mit oder ohne Kraftverstellung
und mit einem Lösemechanismus 130,
wie aus der 5 bekannt, im
Zusammenwirken mit einer Keilspannung nach 3 z.B., Verwendung finden.
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Weiterhin
kann bei allen Ausführungsformen der
Erfindung, um eine Minimierung der erforderlichen Spannkräfte für den Schlüsselschaft
zu erreichen, ein zusätzliches
Stützelement
für den
Rücken 131 (5) des Schlüsselschaftes
vorgesehen sein. Dieses Stützelement
kann als separates Stützelement
ausgebildet sein oder als Steg an einer der Spannbacken ausgebildet
sein. (13)
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Alle
beschriebenen oder bildlich dargestellten Merkmale bilden für sich oder
in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.