AT14628U1 - Spanneinrichtung - Google Patents

Abstract

Spanneinrichtung (1) zur Fixierung eines Werkstücks (2) oder einer Werkstückhalterung an einer Grundplatte (1'), insbesondere eines Maschinentischs, mit zumindest einem an dem Werkstück (2) oder an der Werkstückhalterung fixierbaren Spannzapfen (3), mit einer an der Grundplatte (1') fixierbaren Spanneinheit (5), welche eine Aufnahmeöffnung (7) für den Spannzapfen (3) aufweist, und mit einem Spannmechanismus (8) zum Fixieren des Spannzapfens (3) in der Aufnahmeöffnung (7) der Spanneinheit (8). Der Spannzapfen (3) weist ein Kugelelement (9) mit einer im Wesentlichen kugelkalottenförmigen Lagerfläche (10) auf, wobei an der Aufnahmeöffnung (7) der Spanneinheit (8) eine entsprechend geformte Gegenlagerfläche (11) für die kugelkalottenförmige Lagerfläche (10) des Kugelelements (9) ausgebildet ist, wobei der Spannzapfen (3) mittels des Spannmechanismus (8) in unterschiedlichen Winkelstellungen in der Aufnahmeöffnung (7) der Spanneinheit (5) verspannbar ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung zur Fixierung eines Werkstücks oder einerWerkstückhalterung an einer Grundplatte, insbesondere eines Maschinentischs, mit zumindesteinem an dem Werkstück oder an der Werkstückhalterung fixierbaren Spannzapfen, mit eineran der Grundplatte fixierbaren Spanneinheit, welche eine Aufnahmeöffnung für den Spannzap¬fen aufweist, und mit einem Spannmechanismus zum Fixieren des Spannzapfens in der Auf¬nahmeöffnung der Spanneinheit.

[0002] Solche Spanneinrichtungen zum Festspannen von Werkstücken an einem Maschinen¬tisch wurden beispielsweise in der EP 1 442 832 A9, EP 1 044 760 B1 oder DE 198 61 091 B4beschrieben. Nachteiligerweise kann der Spannzapfen bzw. Einzugsbolzen beim Stand derTechnik lediglich in einer rechtwinkeligen Ausrichtung zum Maschinentisch eingespannt wer¬den. Aus diesem Grund war der Stand der Technik für ebene Werkstücke ausgelegt. Bei kom¬plizierteren Werkstückgeometrien, wie Freiformflächen, kann die rechtwinkelige Einspannungdes Spannzapfens nachteiligerweise einen Verzug des Werkstücks bewirken.

[0003] Demnach besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Nachteile desStandes der Technik zu beseitigen bzw. zu lindern. Die Erfindung setzt sich daher insbesonderezum Ziel, eine konstruktiv einfache Spanneinrichtung der eingangs angeführten Art zu schaffen,mit welcher Werkstücke mit Freiformflächen zuverlässig und im Wesentlichen verzugsfrei ein¬gespannt werden können.

[0004] Erfindungsgemäß weist der Spannzapfen ein Kugelelement mit einer im Wesentlichenkugelkalottenförmigen Lagerfläche auf, wobei an der Aufnahmeöffnung der Spanneinheit eineentsprechend geformte Gegenlagerfläche für die kugelkalottenförmige Lagerfläche des Ku¬gelelements ausgebildet ist, wobei der Spannzapfen mittels des Spannmechanismus in unter¬schiedlichen Winkelstellungen in der Aufnahmeöffnung der Spanneinheit verspannbar ist.

[0005] Demnach weist der Spannzapfen am Kugelelement eine kugelkalottenförmige Lagerflä¬che auf, welche mit einer entsprechenden Gegenlagerfläche der Spanneinheit zusammenwirkt.Die Gegenlagerfläche der Spanneinheit bildet eine Kugelpfanne, in welcher die kugelkalotten¬förmige Lagerfläche des Spannzapfens passgenau anordenbar ist. Im unverspannten Zustandist der Spannzapfen innerhalb der Aufnahmeöffnung kippbar. Im verkippten Zustand ist dieLängsachse des Spannzapfens in einem von 90° abweichenden Neigungswinkel zu einem ander Grundplatte fixierbaren Befestigungsflansch der Spanneinheit angeordnet. Durch Betäti¬gung des Spannmechanismus kann der Spannzapfen in der jeweiligen Winkelstellung zwischender Längsachse des Spannzapfens und der Mittelachse der Aufnahmeöffnung der Spanneinheitfixiert werden. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass der Spannzapfen nicht nur im rechtenWinkel zur Grundplatte (bzw. zum Befestigungsflansch der Spanneinheit), sondern auch ineinem davon abweichenden Winkel mit der Spanneinheit verspannt werden kann. Dadurchkönnen Werkstücke mit komplizierter Geometrie, wie Freiformflächen, zuverlässig und ohneVerzug eingespannt werden. Das Kugelelement des Spannzapfens bringt zudem den Vorteil mitsich, dass der Neigungswinkel des Spannzapfens zu dem Maschinentisch stufenlos verstellbarist. Weiters ist die Ausführung des Spannzapfens konstruktiv einfach und kostengünstig.

[0006] Um das Werkstück einfach und sicher an der Spanneinrichtung fixieren zu können, ist esgünstig, wenn der Spannmechanismus ein Betätigungselement aufweist, mit welchem einKlemmelement zwischen einer den Spannzapfen in der jeweiligen Winkelstellung in der Auf¬nahmeöffnung der Spanneinheit festklemmenden Spannstellung und einer den Spannzapfenfreigebenden Freigabestellung überführbar ist. Vorzugsweise ist das Betätigungselement ma¬nuell bedienbar. Durch Betätigung des Betätigungselements wird das Klemmelement mit demSpannzapfen verklemmt, wodurch der Spannzapfen in der vorgegebenen Winkelstellung fixiertwird. Entsprechend kann das Betätigungselement bedient werden, um die Verklemmung zwi¬schen dem Klemmelement und dem Spannzapfen zu lösen. In der Freigabestellung des Klem¬melements kann der Spannzapfen relativ zur Mittelachse der Aufnahmeöffnung der Spannein¬heit verkippt werden, welche sich im Wesentlichen senkrecht zu dem Befestigungsflansch der

Spanneinheit erstreckt.

[0007] Um die Handhabung der Spanneinrichtung möglichst unkompliziert zu gestalten, ist esvorteilhaft, wenn als Betätigungselement ein Drehelement vorgesehen ist, welches zur Überfüh¬rung des Klemmelements zwischen der Spannstellung und der Freigabestellung verdrehbar ist.Vorzugsweise ist das Drehelement um eine im Wesentlichen senkrecht zum Befestigungs¬flansch der Spanneinheit verlaufende Achse verdrehbar gelagert. Durch Verdrehung des Dre¬helements in die eine Richtung wird der Spannzapfen in der vorgegebenen Winkelstellunginnerhalb der Aufnahmeöffnung fixiert. Um die Verklemmung des Spannzapfens zu lösen, kanndas Drehelement in die andere Richtung verdreht werden. Vorteilhaftenweise wird bei dieserAusführung der Zugriff auf das Betätigungselement erleichtert. Weiters können hohe Klemm¬kräfte auf den Spannzapfen übertragen werden. Darüber hinaus zeichnet sich diese Ausführungdurch geringen Platzbedarf für das Betätigungselement aus.

[0008] Zur Übertragung hoher Klemmkräfte auf den Spannzapfen ist es vorteilhaft, wenn dasKlemmelement mehrere Spannkugeln aufweist, welche mittels des Betätigungselements in dieSpannstellung verschieblich sind. Durch Betätigung des Betätigungselements sind die Spann¬kugeln insbesondere in radialer Richtung der Aufnahmeöffnung (d.h. in der Ebene des Befesti¬gungsflansches) verschieblich, wodurch der Spannzapfen in der Aufnahmeöffnung wahlweiseverspannt oder freigegeben werden kann. Vorzugsweise sind die Spannkugeln an einem ober¬seitigen Eingangsabschnitt der Aufnahmeöffnung angeordnet, wobei die Spannkugeln in derFreigabestellung so angeordnet sind, dass der Spannzapfen aus der Aufnahmeöffnung ent¬nommen werden kann. In der Spannstellung sind die Spannkugeln mit dem Kugelelement desSpannzapfens verklemmt, so dass der Spannzapfen in der vorgegebenen Winkelstellung inner¬halb der Aufnahmeöffnung fixiert ist.

[0009] Zur Erzielung einer gleichmäßigen Klemmwirkung ist es günstig, wenn die Spannkugelnvorzugsweise in regelmäßigen Abständen am Umfang der Aufnahmeöffnung der Spanneinheitangeordnet sind.

[0010] Um die Entnahme des Spannzapfens in der Freigabestellung zu ermöglichen, ist es vonVorteil, wenn das Betätigungselement der Spannkugeln entsprechende Ausnehmungen auf¬weist, in welchen die Spannkugeln in der Freigabestellung anordenbar sind. Mit Hilfe des Betä¬tigungselements können die Ausnehmungen des Betätigungselements an den Spannkugelnausgerichtet werden, wobei die Klemmung zwischen den Spannkugeln und dem Spannzapfengelöst wird. Wenn als Betätigungselement ein Drehelement vorgesehen ist, bewirkt eine Ver¬drehung des Drehelements um einen vorgegebenen Drehwinkel, dass die Spannkugeln in dieAusnehmungen des Betätigungselements ausweichen können.

[0011] Außerhalb der Freigabestellung sind die Spannkugeln mit dem Kugelelement desSpannzapfens verspannt.

[0012] Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante ist als Betätigungselement und Klemm¬element eine Spannmutter vorgesehen. Bei dieser Ausführung weist die Spanneinheit ein Au¬ßengewinde auf, welches mit der Spannmutter verbindbar ist. Beim Aufschrauben der Spann¬mutter auf das Außengewinde wird ein Klemmabschnitt der Spannmutter mit dem Kugelelementdes Spannzapfens verklemmt. Durch Lösen der Spannmutter kann der Spannzapfen freigege¬ben werden.

[0013] Um den Einspannvorgang zu vereinfachen, ist es günstig, wenn die Spanneinheit ein ander Grundplatte fixierbares Basiselement und ein die Aufnahmeöffnung für den Spannzapfenausbildendes Aufnahmeelement aufweist, wobei das Aufnahmeelement in Richtung senkrechtzur Grundplatte höhenverstellbar an dem Basiselement gelagert ist. Bei dieser Ausführung kanndas Aufnahmeelement der Spanneinheit gegenüber dem Basiselement in eine obere Höhenpo¬sition ausgefahren werden, um den zuvor an dem Werkstück befestigten Spannzapfen inner¬halb der Aufnahmeöffnung des Aufnahmeelements anzuordnen. Danach kann die Spanneinheitan der Grundplatte befestigt werden. Schließlich kann der Spannmechanismus betätigt werden,um den Spannzapfen in der Aufnahmeöffnung des Aufnahmeelements zu verspannen.

[0014] Zur Erzielung einer stabilen Ausführung ist es vorteilhaft, wenn das Aufnahmeelementeinen vorzugsweise im Wesentlichen zylindrischen Lagerabschnitt aufweist, welcher in einerentsprechenden Aussparung des Basiselementes in axialer Richtung der Aussparung ver¬schieblich angeordnet ist. Demnach ist das Aufnahmeelement, welches an der Oberseite dieAufnahmeöffnung für den Spannzapfen aufweist, verschieblich innerhalb der Aussparung desBasiselements gelagert, wobei das Aufnahmeelement in einer unteren Höhenposition wenigerweit aus dem Basiselement ragt als in einer oberen Höhenposition. Dadurch kann das Aufnah¬meelement für den Spannzapfen teleskopartig in der Länge, d.h. in der Erstreckung senkrechtzur Grundplatte, verstellt werden.

[0015] Um die Verschiebung des Aufnahmeelements in Höhenrichtung freizugeben, jedochzugleich eine Verdrehung des Aufnahmeelements innerhalb der Aussparung des Basisele¬ments zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn zwischen dem Aufnahmeelement und dem Basi¬selement eine im Wesentlichen in Richtung senkrecht zur Grundplatte erstreckte Längsführungvorgesehen ist. Die Längsführung ist vorzugsweise als Längsschlitz ausgeführt, dessen Längs¬achse in Richtung senkrecht zur Grundplatte erstreckt ist.

[0016] Um die Spanneinheit gegenüber der Grundplatte zu verspannen, ist vorzugsweise eineFixiereinrichtung zum Fixieren des Aufnahmeelementes zumindest in einer oberen und in einerunteren Höhenposition vorgesehen, wobei die Fixiereinrichtung vorzugsweise eine Klemm¬schraube zum Festklemmen des Aufnahmeelementes in der oberen und in der unteren Höhen¬position aufweist. Durch Eindrehen der Klemmschraube wird das Aufnahmeelement in derjeweiligen Höhenposition gegenüber dem Basiselement fixiert.

[0017] Um den Spannzapfen auf einfache Weise innerhalb der Aufnahmeöffnung anordnen zukönnen, ist bevorzugt ein Federelement zur Vorspannung des Aufnahmeelements in Richtungeiner oberen Höhenposition vorgesehen. Demnach kann die Spanneinheit unterhalb des zuvoram Werkstück bzw. an der Werkstückhalterung befestigten Spannzapfen positioniert werden,bevor die Fixiereinrichtung für das in der unteren Höhenposition angeordnete Aufnahmeelementgelöst wird. Daraufhin wird das Aufnahmeelement mit Unterstützung des Federelements in dieobere Höhenposition ausgefahren, wobei der Spannzapfen innerhalb der Aufnahmeöffnungangeordnet wird. Danach kann die Spanneinheit an der Grundplatte fixiert und der Spannzapfenin der Aufnahmeöffnung des Aufnahmeelements verspannt werden.

[0018] Um die Spanneinheit noch genauer an dem Werkstück oder der Werkstückhalterung zupositionieren, ist vorzugsweise eine Justiereinrichtung zur Justierung der Höhenposition desAufnahmeelements vorgesehen, welche ein Justierelement mit einer Keilfläche aufweist, welcheentlang einer entsprechenden Keilfläche des Aufnahmeelements verschieblich ist. Die Justier¬einrichtung ist insbesondere zur Justierung der oberen Höhenposition des Aufnahmeelementeseingerichtet. Demnach wird das Aufnahmeelement zunächst in die obere Höhenposition gefah¬ren, welche anschließend mit der Justiereinrichtung nachgestellt wird. Mit Hilfe der Keilflächenkann die Bewegung des Justierelements in eine Höhenjustierung des Aufnahmeelements um¬gewandelt werden. Danach kann das Aufnahmeelement mit Hilfe der Fixiereinrichtung in derjustierten oberen Höhenposition fixiert werden.

[0019] Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist als Justierelement eine Justierschraube vor¬gesehen, wobei ein die Keilfläche aufweisender Endabschnitt der Justierschraube in eine dieentsprechende Keilfläche ausbildende Justierausnehmung des Aufnahmeelements eindrehbarist. Der Endabschnitt der Justierschraube ist in Höhenrichtung mit einem Spiel innerhalb derAusnehmung des Aufnahmeelements angeordnet. Durch Verstellung der Justierschraube wirddie Keilfläche der Justierschraube entlang der entsprechenden Keilfläche des Aufnahmeele¬ments an der Justierausnehmung vorgeschoben, wobei die Höhenposition des Aufnahmeele¬ments entsprechend verändert wird. Vorzugsweise weist das Aufnahmeelement zwei Justier¬ausnehmungen auf, wobei die eine Justierausnehmung für die Justierung der Höhenpositiondes Aufnahmeelements nach oben und die andere Justierausnehmung für die Justierung derHöhenposition des Aufnahmeelements nach unten eingerichtet ist. Die Justierausnehmungenkönnen jeweils mit einer Justierschraube in Eingriff gebracht werden.

[0020] Um das Werkstück bzw. die Werkstückhalterung präzise an der Grundplatte auszurich¬ten, ist es günstig, wenn der Spannzapfen auf der Oberseite des Kugelelementes ein Anla¬geelement mit einer im Wesentlichen ebenen Anlagefläche zur Anlage an der Unterseite desWerkstücks oder der Werkstückhalterung aufweist.

[0021] Darüber hinaus ist es günstig, wenn der Spannzapfen an der Oberseite des Anlageele¬mentes einen Zentriervorsprung zur Zentrierung des Spannzapfens in einer Befestigungsöff¬nung des Werkstücks bzw. der Werkstückhalterung aufweist.

[0022] Zur Befestigung des Spannzapfens an dem Werkstück bzw. der Werkstückhalterung istes vorteilhaft, wenn der Spannzapfen eine Innenbohrung, insbesondere eine Gewindebohrung,zum Durchtritt eines am Werkstück oder der Werkstückhalterung befestigbaren Befestigungs¬elements, insbesondere einer Befestigungsschraube, aufweist. Beim Einspannen des Werk¬stücks wird zunächst das Kugelelement an der gewünschten Stelle des Werkstücks bzw. derWerkstückhalterung positioniert, bevor das Befestigungselement durch die Innenbohrung desSpannzapfens geführt und am Werkstück bzw. der Werkstückhalterung befestigt wird.

[0023] Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten bevor¬zugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläu¬tert. In den Zeichnungen zeigt: [0024] Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannein¬ richtung im unverbundenen Zustand einer Spanneinheit und einesSpannzapfens, wobei der Spannzapfen ein Kugelelement zur Lagerung ineiner entsprechenden Aufnahmeöffnung der Spanneinheit aufweist; [0025] Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht der Spanneinrichtung gemäß Fig. 1, wobei der Spannzapfen im verspannten Zustand an der Aufnahmeöffnungdes Aufnahmeelements dargestellt ist; [0026] Fig. 3 eine Schnittansicht eines Teils der Spanneinrichtung gemäß Fig. 1, wobei der Spannzapfen in einer um eine vertikale Achse verschwenden Stel¬lung in der Aufnahmeöffnung des Aufnahmeelements verspannt ist; [0027] Fig. 4a, 4b weitere Ansichten der Spanneinrichtung gemäß Fig. 1 bis 3, wobei Fig. 4a den unverspannten Zustand und Fig. 4b den verspannten Zustand (vgl.Fig. 3) zeigt; [0028] Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung, bei welcher der Spannzapfen mitHilfe einer Spannschraube innerhalb der Aufnahmeöffnung des Aufnah¬meelements verspannt wird; [0029] Fig. 6 eine Draufsicht auf den Spannzapfen und die Spannmutter gemäß Fig. 5; und [0030] Fig. 7 eine Ansicht des Spannzapfens vor dem Einsetzen einer Befestigungs¬ schraube.

[0031] In Fig. 1 ist eine Spanneinrichtung 1 gezeigt, mit welcher ein Werkstück 2 (je nach Aus¬führung auch eine nicht gezeigte Werkstückhalterung) an einer Grundplatte 1’ eines Maschinen¬teils (vgl. Fig. 5) fixierbar ist. Die Spanneinrichtung 1 weist mehrere, in der Darstellung zwei,Spannzapfen 3 auf, welche in entsprechenden Befestigungsöffnungen an dem Werkstück 2befestigbar sind. Zu diesem Zweck weist der Spannzapfen 3 eine Innenbohrung in Form einerGewindebohrung 4 zum Eindrehen einer Befestigungsschraube 3’ auf, welche in der Befesti¬gungsöffnung an dem Werkstück 2 verankert wird. Weiters ist in Fig. 1 eine Spanneinheit 5ersichtlich, welche ein Basiselement 6 mit einem an der Grundplatte T fixierbaren Befestigungs¬flansch 6’ aufweist. Die Spanneinheit 5 weist an der von der Grundplatte 1 ’ abgewandten Ober¬seite eine Aufnahmeöffnung 7 auf, in welcher der Spannzapfen 3 anordenbar ist (vgl. Fig. 2, 3).Darüber hinaus weist die Spanneinrichtung 1 einen Spannmechanismus 8 zum Fixieren desSpannzapfens 3 in der Aufnahmeöffnung 7 der Spanneinheit 5 auf.

[0032] Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist der Spannzapfen 3 an der vom Werkstück 2 vorstehen¬den Unterseite ein Kugelelement 9 auf, welches innerhalb der Aufnahmeöffnung 7 der Span¬neinheit 5 anordenbar ist. Das Kugelelement 9 weist eine kugelkalottenförmige Lagerfläche 10auf, welche mit einer entsprechend geformten Gegenlagerfläche 11 an der Aufnahmeöffnung 7der Spanneinheit 5 zusammenwirkt. Demnach ist die Aufnahmeöffnung 7 als Kugelpfanne fürdas Kugelelement 9 des Spannzapfens 3 ausgebildet. Im unverspannten Zustand kann derSpannzapfen 3 in einem Neigungswinkel zur senkrecht auf den Befestigungsflansch 1’ erstreck¬ten Mittelachse 12 der Ausnehmung 7 angeordnet werden. Dadurch kann der Spannzapfen 3nicht nur im rechten Winkel zur Grundplatte des Maschinentischs angeordnet werden (vgl. Fig.2), sondern auch in einem von 90° abweichenden Winkel, wie in Fig. 3 dargestellt. Der Spann¬mechanismus 8 ist dazu eingerichtet, den Spannzapfen 3 in den unterschiedlichen Winkelstel¬lungen in der Aufnahmeöffnung 7 der Spanneinheit 5 zu verspannen.

[0033] Wie aus Fig. 1 bis 3 weiters ersichtlich, weist der Spannmechanismus 8 ein Betäti¬gungselement 13 auf, welches mit einem Klemmelement 14 zusammenwirkt, um den Spann¬zapfen 3 zwischen einer in der jeweiligen Winkelstellung in der Aufnahmeöffnung 7 der Span¬neinheit 5 festgeklemmten Spannstellung (vgl. Fig. 2, 3) und einer die Herausnahme aus derSpanneinheit 5 ermöglichenden Freigabestellung überführbar ist.

[0034] In der Ausführung der Fig. 1 bis 4 ist als Betätigungselement 13 ein Drehelement 15vorgesehen, welches um die Mittelachse 12 der Aufnahmeöffnung 7, d.h. um die Achse imWesentlichen senkrecht zum Befestigungsflansch 6’ des Basiselements 6, verdrehbar ist. DasDrehelement 15 weist seitliche Angriffsstellen 16 für ein Werkzeug auf.

[0035] In der Ausführung der Fig. 1 bis 4 weist der Spannmechanismus 8 zur Ausbildung desKlemmelements 14 mehrere, hier sechs, Spannkugeln 17 auf, welche mittels des Betätigungs¬elements 13 mit dem Kugelelement 9 des Spannzapfens 3 verklemmbar sind. Die Spannkugeln17 sind in regelmäßigen Abständen am Umfang der Aufnahmeöffnung 7 der Spanneinheit 5angeordnet. Das Betätigungselement 13 weist entsprechend den Spannkugeln 17 geformteAusnehmungen 18 auf. Durch Verdrehung des Drehelements 15 um einen vorgegebenen Win¬kel können die Spannkugeln 17 in die Ausnehmungen 18 ausweichen, wodurch der Spannzap¬fen 3 in der Freigabestellung angeordnet wird.

[0036] In der Ausführung der Fig. 1 bis 4 weist die Spanneinheit 5 ein die Aufnahmeöffnung 7für den Spannzapfen 3 ausbildendes Aufnahmeelement 19 auf, welches in Richtung 20 senk¬recht zum Befestigungsflansch 6’ des Basiselements 6 (vgl. Fig. 2) höhenverstellbar an demBasiselement 6 gelagert ist. Das Aufnahmeelement 19 weist einen im Wesentlichen zylindri¬schen Lagerabschnitt 21 auf, welcher in einer entsprechend geformten Aussparung 22 desBasiselementes 6 in axialer Richtung der Aussparung 22, d.h. in Richtung 20 senkrecht zumBefestigungsflansch 6’, verschieblich angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist eine im Wesentlichenin Richtung 20 senkrecht zur Hauptebene des Befestigungsflansches 6 erstreckte Längsführung23 zwischen dem Aufnahmeelement 19 und dem Basiselement 6 vorgesehen.

[0037] Wie aus Fig. 1, 2 weiters ersichtlich, ist eine Fixiereinrichtung 24 zum Fixieren des Auf¬nahmeelementes 19 zumindest in einer oberen Höhenposition (vgl. Fig. 2) und in einer unterenHöhenposition (vgl. Fig. 1) vorgesehen. Die Fixiereinrichtung 24 weist eine Klemmschraube 25zum Festklemmen des Aufnahmeelementes 19 in der gewünschten Höhenposition auf. Darüberhinaus ist in Fig. 1,2 ein Federelement 26 ersichtlich, mit welchem das Aufnahmeelement 19 indie obere Höhenposition (vgl. Fig. 2) gedrückt wird, nachdem die Klemmschraube 25 gelöstwurde.

[0038] Wie aus Fig. 1, 2 weiters ersichtlich, ist zudem eine Justiereinrichtung 27 zur Justierungder oberen Höhenposition des Aufnahmeelements 19 vorgesehen. Die Justiereinrichtung 27weist zwei Justierelemente 28 in Form von Justierschrauben auf. Die Justierelemente 28 sind inUmfangsrichtung der Spanneinheit 5 beabstandet angeordnet, wobei in Fig. 2 beide Justierele¬mente 28 der Einfachheit halber in derselben Ebene dargestellt sind. Das eine Justierelement28 ist zum geringfügigen Anheben des Aufnahmeelementes 19 in der oberen Höhenpositioneingerichtet, wobei das andere Justierelement 28 für eine geringfügige Absenkung des Auf- nahmeelementes 19 in der oberen Höhenposition vorgesehen ist. Die Justiereinrichtung 27 istvorzugsweise für eine Feinjustierung der oberen Höhenposition von weniger als 3 mm einge¬richtet. Zu diesem Zweck weist jedes Justierelement 28 am inneren Ende eine Keilfläche 29 auf,welche entlang einer entsprechenden Keilfläche 30 an einer Justierausnehmung 31 des Auf¬nahmeelements 29 verschieblich ist. Um die Relativbewegung zwischen dem Justierelement 28und dem Aufnahmeelement 19 an den Keilflächen 29, 30 zu ermöglichen, weisen die Justie¬relemente 28 in den Justierausnehmungen 31 des Aufnahmeelements 29 ein Spiel in Höhen¬richtung 20 auf.

[0039] Wie aus Fig. 1, 2 weiters ersichtlich, weist der Spannzapfen 7 auf der Oberseite desKugelelementes 9 ein Anlageelement 33 mit einer im Wesentlichen ebenen Anlagefläche zurAnlage an der Unterseite des Werkstücks 2 auf. In Fig. 2 ist zudem eine zweite Art von Spann¬zapfen 3 ersichtlich, welcher an der dem Werkstück 2 zugewandten Oberseite des Anlageele¬mentes 33 zudem einen Zentriervorsprung 34 zur Zentrierung des Spannzapfens 3 in der Be¬festigungsöffnung des Werkstücks 2 aufweist. Je nach Anwendung können mehrere Spannzap¬fen 3 in der Ausführung mit oder ohne Zentriervorsprung 34 vorgesehen sein, welche in einerentsprechenden Anzahl von Spanneinheiten 5 auf der Grundplatte 1’ des Maschinentischesverspannt werden.

[0040] In den Fig. 5 bis 7 ist eine alternative Ausführung gezeigt, bei welcher das Betätigungs¬element 13 und das Klemmelement 14 durch eine Spannmutter 35 gebildet sind. Die Spannein¬heit weist, wie in der Ausführung der Fig. 1 bis 4, ein Basiselement 6 mit einem Befestigungs¬flansch 6’ zur Befestigung an der Grundplatte 1’ des Maschinentisches 1 und ein Aufnahme¬element 19 mit der Aufnahmeöffnung 7 zur Aufnahme des Spannzapfens 3 auf. Das Aufnah¬meelement 19 und das Basiselement 6 sind jedoch im Unterschied zur Ausführung der Fig. 1bis 4 mittels eines Hakenelements 35 fix, d.h. insbesondere auch unverschieblich, miteinanderverbunden. Beim Einspannen des Werkstücks werden zunächst die Spannzapfen 3 mit denBefestigungsschrauben 3’ an dem Werkstück 2 befestigt. Die Spannmutter wird etwas gelöst,so dass der gewünschte Winkel des Spannzapfens 3 in der Aufnahmeöffnung 7 eingestelltwerden kann. Danach wird das Aufnahmeelement 19 in das Basiselement 6 eingefahren, wel¬che am Maschinentisch fixiert wird. Schließlich werden die Spannmuttern 35 mit einem Haken¬schlüssel (nicht gezeigt) fixiert, welcher an entsprechenden Angriffsstellen 36 der Spannmutternangesetzt wird.

Claims (17)

1. Ansprüche 1. Spanneinrichtung (1) zur Fixierung eines Werkstücks (2) oder einer Werkstückhalterung aneiner Grundplatte (1’), insbesondere eines Maschinentischs, mit zumindest einem an demWerkstück (2) oder an der Werkstückhalterung fixierbaren Spannzapfen (3), mit einer ander Grundplatte (1’) fixierbaren Spanneinheit (5), welche eine Aufnahmeöffnung (7) für denSpannzapfen (3) aufweist, und mit einem Spannmechanismus (8) zum Fixieren desSpannzapfens (3) in der Aufnahmeöffnung (7) der Spanneinheit (8), dadurch gekenn¬zeichnet, dass der Spannzapfen (3) ein Kugelelement (9) mit einer im Wesentlichen ku¬gelkalottenförmigen Lagerfläche (10) aufweist, wobei an der Aufnahmeöffnung (7) derSpanneinheit (8) eine entsprechend geformte Gegenlagerfläche (11) für die kugelkalotten¬förmige Lagerfläche (10) des Kugelelements (9) ausgebildet ist, wobei der Spannzapfen (3)mittels des Spannmechanismus (8) in unterschiedlichen Winkelstellungen in der Aufnah¬meöffnung (7) der Spanneinheit (5) verspannbar ist.
2. 2. Spanneinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannme¬chanismus (8) ein Betätigungselement (13) aufweist, mit welchem ein Klemmelement (14)zwischen einer den Spannzapfen (3) in der jeweiligen Winkelstellung in der Aufnahmeöff¬nung (7) der Spanneinheit (5) festklemmenden Spannstellung und einer den Spannzapfen (3) freigebenden Freigabestellung überführbar ist.
3. 3. Spanneinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Betätigungs¬element (13) ein Drehelement (15) vorgesehen ist, welches zur Überführung des Klemm¬elements (14) zwischen der Spannstellung und der Freigabestellung verdrehbar ist.
4. 4. Spanneinrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Klem¬melement (14) mehrere Spannkugeln (17) aufweist, welche mittels des Betätigungsele¬ments (13) in die Spannstellung verschieblich sind.
5. 5. Spanneinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannkugeln(17) vorzugsweise in regelmäßigen Abständen am Umfang der Aufnahmeöffnung (7) derSpanneinheit (5) angeordnet sind.
6. 6. Spanneinrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Betäti¬gungselement (13) den Spannkugeln (17) entsprechende Ausnehmungen (18) aufweist, inwelchen die Spannkugeln (17) in der Freigabestellung anordenbar sind.
7. 7. Spanneinrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Betäti¬gungselement (13) und Klemmelement (14) eine Spannmutter (32) vorgesehen ist.
8. 8. Spanneinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dassdie Spanneinheit (5) ein an der Grundplatte (1 ’) fixierbares Basiselement (6) und ein dieAufnahmeöffnung (7) für den Spannzapfen (3) ausbildendes Aufnahmeelement (19) auf¬weist, wobei das Aufnahmeelement (19) in Richtung (20) senkrecht zur Grundplatte (1’)höhenverstellbar an dem Basiselement (6) gelagert ist.
9. 9. Spanneinrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahme¬element einen vorzugsweise im Wesentlichen zylindrischen Lagerabschnitt aufweist, wel¬cher in einer entsprechenden Aussparung des Basiselementes in axialer Richtung derAussparung verschieblich angeordnet ist.
10. 10. Spanneinrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischendem Aufnahmeelement (19) und dem Basiselement (6) eine im Wesentlichen in Richtung(20) senkrecht zur Grundplatte (1 ’) erstreckte Längsführung (23) vorgesehen ist.
11. 11. Spanneinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dasseine Fixiereinrichtung (24) zum Fixieren des Aufnahmeelementes (19) zumindest in eineroberen und in einer unteren Höhenposition vorgesehen ist, wobei die Fixiereinrichtung (24)vorzugsweise eine Klemmschraube (25) zum Festklemmen des Aufnahmeelementes (19)in der oberen und in der unteren Höhenposition aufweist.
12. 12. Spanneinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dassein Federelement (26) zur Vorspannung des Aufnahmeelements (19) in Richtung eineroberen Höhenposition vorgesehen ist.
13. 13. Spanneinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dasseine Justiereinrichtung (27) zur Justierung der Höhenposition des Aufnahmeelements (19)vorgesehen ist, welche ein Justierelement (28) mit einer Keilfläche (29) aufweist, welcheentlang einer entsprechenden Keilfläche (30) des Aufnahmeelements (19) verschieblich ist.
14. 14. Spanneinrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Justierele¬ment (28) eine Justierschraube vorgesehen ist, wobei ein die Keilfläche (29) aufweisenderEndabschnitt der Justierschraube in eine die entsprechende Keilfläche (30) ausbildendeJustierausnehmung (31) des Aufnahmeelements (19) eindrehbar ist.
15. 15. Spanneinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dassder Spannzapfen (3) auf der Oberseite des Kugelelementes (9) ein Anlageelement (33) miteiner im Wesentlichen ebenen Anlagefläche zur Anlage an der Unterseite des Werkstücks(2) oder der Werkstückhalterung aufweist.
16. 16. Spanneinrichtung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannzap¬fen (3) an der Oberseite des Anlageelementes (33) einen Zentriervorsprung (34) zur Zent¬rierung des Spannzapfens (3) in einer Befestigungsöffnung des Werkstücks (2) bzw. derWerkstückhalterung aufweist.
17. 17. Spanneinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dassder Spannzapfen (3) eine Innenbohrung (4), insbesondere eine Gewindebohrung, zumDurchtritt eines am Werkstück oder der Werkstückhalterung befestigbaren Befestigungs¬elements, insbesondere einer Befestigungsschraube (3'), aufweist. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen