AT18194U1

AT18194U1 - Clamping system

Info

Publication number: AT18194U1
Application number: ATGM50108/2022U
Authority: AT
Inventors: Ring Tobias
Original assignee: Ring Tobias
Priority date: 2022-07-05
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2024-04-15

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spannsystem (1), das einen Zentrierspanner (2) mit zwei Spannbacken (3) und ein zu bearbeitendes Werkstück (7) umfasst, wobei jeder der über eine Spannspindel (4) beweglichen Spannbacken (3) mit in einer Reihe angeordneten Eingriffselementen (9) in der Form von Vorsprüngen bzw. Zähnen besetzt ist, die von entsprechenden Anlageflächen der Spannbacken (3) vorstehen, und das Werkstück (7) komplementäre Ausnehmungen (10) aufweist, wobei die Eingriffelemente (9) an dem Spannbacken (2) und die Ausnehmungen (10) an dem Werkstück (7) derart aufeinander abgestimmt ausgebildet und positioniert sind, dass die Eingriffselemente (9) nach Art eines Keils unter Erzeugung einer in dem Werkstück (7) auf eine Auflagefläche (8) der Spannbacken (3) hin gerichteten Kraft (A) in die Ausnehmungen (10) eingreifend ausgebildet sind. Um ein Spannsystem mit mehr als einen Eingriffelement hinsichtlich seiner Zuverlässigkeit bei einer spanabhebenden Bearbeitung unter hohen mechanischen Beanspruchungen eines Werkstücks weiterzubilden, wird vorgeschlagen, dass an jeden Spannbacken (3) in einem Abstand und parallel zu einer ersten Reihe von Eingriffselementen (9) eine weitere Reihe von Eingriffselementen (9) angeordnet ist.The present invention relates to a clamping system (1) which comprises a centering clamp (2) with two clamping jaws (3) and a workpiece (7) to be machined, wherein each of the clamping jaws (3) which can be moved via a clamping spindle (4) is provided with engagement elements (9) arranged in a row in the form of projections or teeth which protrude from corresponding contact surfaces of the clamping jaws (3), and the workpiece (7) has complementary recesses (10), wherein the engagement elements (9) on the clamping jaw (2) and the recesses (10) on the workpiece (7) are designed and positioned in such a way that they are coordinated with one another that the engagement elements (9) are designed to engage in the recesses (10) in the manner of a wedge, generating a force (A) in the workpiece (7) which is directed towards a support surface (8) of the clamping jaws (3). In order to further develop a clamping system with more than one engagement element with regard to its reliability during machining under high mechanical stresses of a workpiece, it is proposed that a further row of engagement elements (9) is arranged on each clamping jaw (3) at a distance from and parallel to a first row of engagement elements (9).

Description

SPANNSYSTEM CLAMPING SYSTEM

[0001] Die vorliegende Neuerung betrifft ein Spannsystem, das einen Zentrierspanner mit zwei Spannbacken und ein darin eingespanntes, zu bearbeitendes Werkstück umfasst. [0001] The present innovation relates to a clamping system comprising a centering clamp with two clamping jaws and a workpiece to be machined clamped therein.

[0002] Spannsysteme der genannten Art sind in einer großen Anzahl verschiedener Bauformen aus dem Stand der Technik bekannt. [0002] Clamping systems of the type mentioned are known in a large number of different designs from the prior art.

[0003] Dazu geben z.B. die DE 10 2014 112 845 A1 und DE 20 2014 104 201 U1 einen Überblick und offenbart ein Spannbacken-Schnellverschluss-System für eine präzise Bearbeitung bei besonderer Flexibilität eines Einsatzes an verschiedenen Maschinen mit unterschiedlichen Bearbeitungsarten. [0003] For example, DE 10 2014 112 845 A1 and DE 20 2014 104 201 U1 provide an overview and disclose a clamping jaw quick-release system for precise machining with particular flexibility for use on different machines with different machining types.

[0004] Die EP 2105257 A2 offenbart die Verwendung einer zusätzlichen Verschraubung in einem Nahbereich von Spannflächen an Spannbacken neben einer Spann-Spindel zum Bewegen der Spannbacken. [0004] EP 2105257 A2 discloses the use of an additional screw connection in a close range of clamping surfaces on clamping jaws next to a clamping spindle for moving the clamping jaws.

[0005] DE 10 2007 008 132 A1 und DE 10 2020 101 059 A1 lehrt die Verwendung einer separat angebrachten Markierung zur Kennzeichnung einer Vorzugsposition an einem Werkstück, wobei das in einem Spannsystem mit dem darin fixierten Werkstück über separate Fußbolzen des Spannsystems in einer Aufnahmegplatte einer jeweiligen Bearbeitungsmaschine fixiert ist. [0005] DE 10 2007 008 132 A1 and DE 10 2020 101 059 A1 teach the use of a separately applied marking to identify a preferred position on a workpiece, wherein the workpiece is fixed in a clamping system with the workpiece fixed therein via separate foot bolts of the clamping system in a mounting plate of a respective processing machine.

[0006] Aus der DE 20 2020 100 356 U1 ist ein Spannsystem bekannt, bei dem zum Spannen eines Werkstücks in einem Maschinenschraubstock bzw. Zentrierspanner ein Grundkörper, wenigstens zwei an dem Grundkörper längsverschieblich gelagert angeordnete und über eine Spannspindel zur Verstellung miteinander beweglich gekoppelte Spannbacken vorgesehen sind. Die Spannbacken sind mit regelmäßig in einer Reihe angeordneten Formschluss- bzw. Eingriffselementen in der Form von Vorsprüngen bzw. Zähnen besetzt, die von entsprechenden Anlageflächen der Spannbacken vorstehen. In einem Vorbereitungsschritt werden an dem in dem zur Bearbeitung einzuspannenden Werkstück komplementäre Ausnehmungen durch Prägen ausgebildet, die nachfolgend als Kupplungselemente dienen, indem Eingriffselemente in diese Ausnehmungen eingreifen. Das Spannsystem bewirkt eine gemischte reib- und formschlüssige Fixierung des Werkstücks, die eine Übertragung großer Haltekräfte mit geringem Flächenbedarf an dem Werkstück und an den Spannelementen ermöglicht. Zusätzlich lehrt die DE 20 2020 100 356 U1 das Eingriffselement nach Art eines Keils unter Erzeugung einer in dem Werkstück auf eine Auflagefläche des Spannsystems hin gerichteten Kraft in die Ausnehmung eingreifend auszubilden. Durch diese Kraft wird das Werkstück unter Einfluss des Spannsystems auf eine definierte Auflagefläche gedrückt, was ein undefiniertes Anheben verhindert und auch eine Schwingungsneigung des Werkstücks bei einer Bearbeitung mindert. [0006] DE 20 2020 100 356 U1 discloses a clamping system in which a base body, at least two clamping jaws mounted on the base body so as to be longitudinally displaceable and movably coupled to one another via a clamping spindle for adjustment are provided for clamping a workpiece in a machine vice or centering clamp. The clamping jaws are fitted with form-locking or engagement elements arranged regularly in a row in the form of projections or teeth which protrude from corresponding contact surfaces of the clamping jaws. In a preparatory step, complementary recesses are formed by embossing on the workpiece to be clamped for machining, which subsequently serve as coupling elements in that engagement elements engage in these recesses. The clamping system effects a mixed frictional and form-locking fixation of the workpiece, which enables the transmission of large holding forces with a small area requirement on the workpiece and on the clamping elements. In addition, DE 20 2020 100 356 U1 teaches that the engagement element can be designed in the manner of a wedge, engaging in the recess by generating a force in the workpiece directed towards a support surface of the clamping system. This force presses the workpiece onto a defined support surface under the influence of the clamping system, which prevents undefined lifting and also reduces the tendency of the workpiece to vibrate during machining.

[0007] Derartige Vorrichtungen haben sich auch im Bereich spanabhebender Bearbeitung von Werkstücken an fünf der prinzipiell sechs vorhandenen äußeren Seiten ohne Umspannen des Werkstücks bewährt. [0007] Such devices have also proven themselves in the field of machining workpieces on five of the six existing outer sides without re-clamping the workpiece.

[0008] Die vorliegende Neuerung hat die Aufgabe, ein Spannsystem mit mehr als einem Eingriffselement hinsichtlich seiner Zuverlässigkeit bei einer spanabhebenden Bearbeitung unter hohen mechanischen Beanspruchungen eines Werkstücks weiterzubilden. [0008] The present innovation has the task of further developing a clamping system with more than one engagement element with regard to its reliability during machining under high mechanical stresses of a workpiece.

[0009] Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass an jedem Spannbacken eine Reihe von Eingriffselementen, die der Lehre der DE 20 2020 100 356 U1 entsprechend ausgebildet sind, eine weitere Reihe von Eingriffselementen in einem Abstand parallel angeordnet ist. [0009] This object is achieved according to the invention by the features of claim 1 in that on each clamping jaw a row of engagement elements, which are designed according to the teaching of DE 20 2020 100 356 U1, a further row of engagement elements is arranged parallel at a distance.

[0010] Ein Werkstück ist in einem vorgeschalteten Arbeitsschritt in Bereichen, die zum Einspannen im Zuge einer Bearbeitung vorgesehen sind, durch plastische Verformung z.B. in einer Prägevorrichtung mit Prägezähnen mit korrespondierenden Vertiefungen versehen, die gemäß vorliegender Neuerung nun also ebenfalls zweireihig angeordnet sind. Die Prägezähne und die [0010] In a preceding work step, a workpiece is provided with corresponding depressions by plastic deformation in areas that are intended for clamping during processing, e.g. in an embossing device with embossing teeth, which according to the present innovation are now also arranged in two rows. The embossing teeth and the

Eingriffselemente des Spannsystems sind so aufeinander relativ zu dem Werkstück abgestimmt positioniert, dass bei form- und kraftschlüssigen Eingreifen der Eingriffselemente z.B. durch einen Höhenversatz der Vertiefungen im Werkstück gegenüber den Eingriffselementen ein Niederzugeffekt hervorgerufen wird, durch den das Werkstück auf eine Unterlage bzw. Auflagefläche gepresst wird. Der Vorteil des neuartigen Spannsystems gegenüber dem gemäß der DE 20 2020 100 356 U1 liegt darin, dass hier nun ein maximales Moment, wie es im Zuge einer spanabhebenden Bearbeitung hervorgerufen wird, deutlich erhöht ist. Der Grund liegt darin, dass durch die in einem Abstand und parallel zu einer ersten Reihe von Eingriffselementen zweite Reihe von Eingriffselementen und deren Abstand zu der ersten Reihe von Eingriffselementen die Hebelverhältnisse am Werkstück verbessert werden, wie nachfolgend noch anhand eines Ausführungsbeispiels im Detail beschrieben wird. The engagement elements of the clamping system are positioned relative to the workpiece in such a way that when the engagement elements engage in a form-fitting and force-fitting manner, for example due to a height offset of the recesses in the workpiece compared to the engagement elements, a pull-down effect is caused, which presses the workpiece onto a base or support surface. The advantage of the new type of clamping system compared to that according to DE 20 2020 100 356 U1 is that a maximum moment, as is caused during machining, is now significantly increased. The reason for this is that the second row of engagement elements at a distance and parallel to a first row of engagement elements and their distance from the first row of engagement elements improves the leverage ratios on the workpiece, as will be described in detail below using an exemplary embodiment.

[0011] Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. In einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung sind die beiden Reihen von Eingriffselementen des jeweiligen Spannbacken gegeneinander ca. 6 mm versetzt angeordnet. Bei Anordnung der unteren Reihe von Eingriffselementen des jeweiligen Spannbacken vorzugsweise ca. 3 mm oberhalb einer Unterkante des eingespannten Werkstücks ergibt sich damit ein Bereich von ca. 10 mm Höhe, der an einem Werkstück für Ausnehmungen benötigt wird, um mit einem vorstehend beschriebenen Zentrierspanner ein kompaktes Spannsystem mit deutlich verbesserten Eigenschaften zu bilden. [0011] Advantageous further developments are the subject of the dependent claims. In a preferred embodiment of the innovation, the two rows of engagement elements of the respective clamping jaw are arranged offset from one another by approximately 6 mm. If the lower row of engagement elements of the respective clamping jaw is arranged preferably approximately 3 mm above a lower edge of the clamped workpiece, this results in an area of approximately 10 mm in height, which is required on a workpiece for recesses in order to form a compact clamping system with significantly improved properties with a centering clamp as described above.

[0012] Vorteilhafterweise sind die Eingriffselemente der Reihen in einer Ausführungsform fluchtend zueinander angeordnet. [0012] Advantageously, in one embodiment, the engagement elements of the rows are arranged in alignment with one another.

[0013] Ein vorstehend beschriebener Zentrierspanner kann grundsätzlich auch zur Vorbereitung eines Werkstücks in der Funktion einer Prägevorrichtung vorgesehen sein. Es ist jedoch vorteilhaft, eine separate Prägevorrichtung vorzusehen, die in ihrem Aufbau zwar im Wesentlichen dem besagten Zentrierspanner entspricht, wobei hier jedoch Spannbacken mit zwei parallel zueinander verlaufenden Reihen von Eingriffselementen vorgesehen sind, die gegenüber den Reihen der Spannbacken des Zentrierspanners einen Höhenversatz um ca. +1/10 mm gegenüber einer Auflagefläche des Werkstücks aufweisen. Damit ergeben sich an jedem Werkstück nach Einsetzen in dem Zentrierspanner Ausnehmungen, an denen ein neben einer exakten und reproduzierbaren Ausrichtung auch ein Niederzug hervorgerufen wird. [0013] A centering clamp as described above can in principle also be provided for preparing a workpiece in the function of an embossing device. However, it is advantageous to provide a separate embossing device which, although its structure is essentially the same as that of the centering clamp, in which case clamping jaws are provided with two rows of engagement elements running parallel to one another, which have a height offset of approx. +1/10 mm compared to the rows of clamping jaws of the centering clamp relative to a support surface of the workpiece. This results in recesses on each workpiece after insertion into the centering clamp, which not only produce an exact and reproducible alignment but also a pull-down.

[0014] Vorzugsweise ist zudem die Spannspindel des Zentrierspanners in der Prägevorrichtung eine Hydraulik vorgesehen. Damit werden in diesem Schritt des Prägens als Teil einer Vorfertigung bequem und schnell hohe Kräfte zum Prägen aufgebracht. [0014] Preferably, the clamping spindle of the centering clamp in the embossing device is also provided with a hydraulic system. This means that in this step of embossing, as part of pre-production, high forces for embossing can be applied quickly and easily.

[0015] Es wird weiter bevorzugt, dass die Spannbacken als stark beanspruchte Verschleißteile auswechselbar ausgeführt sind. Das gilt für den Zentrierspanner, wie auch für die Prägevorrichtung. [0015] It is further preferred that the clamping jaws are designed to be replaceable as they are heavily used wearing parts. This applies to the centering clamp as well as to the embossing device.

[0016] Nachfolgend werden weitere Merkmale und Vorteile neuerungsgemäßer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in schematischer Darstellung: [0016] Further features and advantages of embodiments according to the invention are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments based on the drawing. In this drawing, in a schematic representation:

[0017] Figur 1: eine dreidimensionale Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Zentrierspanners; [0018] Figur 2: eine Seitenansicht des Zentrierspanner von Figur 1; [0017] Figure 1: a three-dimensional view of an embodiment of a centering clamp; [0018] Figure 2: a side view of the centering clamp of Figure 1;

[0019] Figuren 3a und 3b: eine Einzelheit von Figur 2 sowie eine vergrößerte Darstellung einer Schnittdarstellung um in Ausnehmungen des Werkstücks eingreifende Eingriffselemente der Spannbacken des Zentrierspanners; [0019] Figures 3a and 3b: a detail of Figure 2 and an enlarged view of a sectional view of engaging elements of the clamping jaws of the centering clamp engaging in recesses of the workpiece;

[0020] Figur 4: eine Seitenansicht eines Anwendungsfalls des Spannsystems; [0020] Figure 4: a side view of an application of the clamping system;

[0021] Figur 5: eine teilweise geschnittene Darstellung eines Eingriffs eines Eingriffselements in einer Ausnehmung des Werkstücks unter Andeutung relevanter Kräfte und [0021] Figure 5: a partially sectioned representation of an engagement of an engagement element in a recess of the workpiece with indication of relevant forces and

[0022] Figur 6: eine dreidimensionale Ansicht eines bekannten Zentrierspanners. [0022] Figure 6: a three-dimensional view of a known centering clamp.

[0023] Über die verschiedenen Abbildungen hinweg werden für gleiche Elemente stets die gleichen Bezugszeichen verwendet. Ohne Beschränkung der Neuerung wird nachfolgend nur ein Einsatz an bzw. in Form eines Zentrierspanners dargestellt und beschrieben. Es ist aber für den Fachmann offensichtlich, dass entsprechend ausgeformte Eingriffselemente auch an einem Spannfutter einer Drehbank oder eines Dreh- und Fräszentrums bei gleicher mechanischer Wirkung zur Erzielung der eingangs genannten Vorteile einsetzbar sind. [0023] The same reference numerals are used for the same elements throughout the various illustrations. Without limiting the innovation, only one use on or in the form of a centering clamp is shown and described below. However, it is obvious to the person skilled in the art that correspondingly shaped engagement elements can also be used on a chuck of a lathe or a turning and milling center with the same mechanical effect to achieve the advantages mentioned at the beginning.

[0024] Figur 6 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines bekannten Spannsystems 1 mit einem Zentrierspanner 2 gemäß der Lehre der DE 20 2020 100 356 U1 dar. Zwischen zwei Spannbacken 3, die über eine Spannspindel 4 zur Verstellung miteinander gekoppelt und auf einem Steg 5 eines Grundkörpers 6 verschieblich gelagert sind, ist ein - hier aus Gründen der UÜbersichtlichkeit nicht weiter dargestelltes - Werkstück 7 unter Erzeugung einer auf Auflageflächen 8 hin gerichteten Kräfte A fixiert, wie anhand der Abbildung von Figur 5 im Anschluss noch im Detail erklärt wird. Der Zentrierspanner 2 und das entsprechend durch Prägen von Ausnehmungen 10 vorbereitete Werkstück 7 bilden zusammen das Spannsystem 1, das sich bei der 5-Achs-Bearbeitung mit zerspanenden Materialabtrag gerade bei hohen mechanischen Belastungen grundsätzlich bewährt hat. [0024] Figure 6 shows a three-dimensional view of a known clamping system 1 with a centering clamp 2 according to the teaching of DE 20 2020 100 356 U1. A workpiece 7 - not shown here for reasons of clarity - is fixed between two clamping jaws 3, which are coupled to one another for adjustment via a clamping spindle 4 and are slidably mounted on a web 5 of a base body 6, generating a force A directed towards support surfaces 8, as will be explained in more detail below using the illustration in Figure 5. The centering clamp 2 and the workpiece 7, which has been prepared accordingly by embossing recesses 10, together form the clamping system 1, which has fundamentally proven itself in 5-axis machining with material removal by cutting, especially under high mechanical loads.

[0025] Figur 5 zeigt eine Vergrößerung von Figur 6 in einer Schnittdarstellung zur Verdeutlichung der Erzeugung einer auf eine Auflagefläche 8 hin gerichteten Kraft A im Zuge der Fixierung des Werkstücks 7 in dem Zentrierspanner 2. Demnach ist ein Eingriffselement 9 an einem freien Ende eines Spannbackens 3 des Zentrierspanners 2, das der Auflagefläche 8 des Zentrierspanners 2 entgegengesetzt ist, vorgesehen und ragt dort hervor. In dem dargestellten Zustand mit einem in dem Zentrierspanner 2 fixierten Werkstück 7 greift das Eingriffselement 9 an dem Spannbacken 3 in eine Ausnehmung 10 des Werkstücks 7 ein. An dem Eingriffselement 9 und/oder der Ausnehmung 10 ist eine Flanke 11 ausgebildet, die gegenüber einer Kraft F einen Winkel « aufweist, der zwischen 0° und 90°, bevorzugt aber zwischen 30° und 60° liegt. Hier beträgt dieser Winkel @« ungefähr 45°. Damit die Kraft F ungestört auf das Werkstück 7 einwirken kann, ist das Eingriffselement 9 in Abstimmung auf die Ausnehmung 10 so ausgebildet, dass es in der dargestellten Situation im Kontakt mit der Ausnehmung 10 des Werkstücks 7 mehrflächige Freisparungen 12 aufweist. In diesen Freisparungen 12 steht das Eingriffselement 9 nicht in Kontakt mit dem Werkstück 7, so dass hier auch keine Kraftübertragung stattfindet. In einem Idealfall steht das Eingriffselement 9 nur über die Flanke 11 in der Ausnehmung 10 in Kontakt mit dem Werkstück 7. Unter der modellhaften Annahme eines einzigen Kraftangriffspunktes für die Kraft F ergibt sich an der Flanke 11 eine in Form eines Kräfteparallelogramms darstellbare vektorielle Zerlegung der über das Eingriffselement 9 auf das Werkstück 7 einwirkenden Teilkräfte: eine zu der Auflagefläche 8 hin gerichtete Kraft A, die den erwünschten Niederzugeffekt dieses Spannsystems 1 hervorruft, und eine in horizontaler Richtung verlaufende Kraft B, die durch eine entgegensetzt gleichgroße Kraft von dem gegenüberliegend auf das Werkstück einwirkenden Spannbacken 3 mit einem entsprechenden Eingriffselement 9 kompensiert wird. [0025] Figure 5 shows an enlargement of Figure 6 in a sectional view to illustrate the generation of a force A directed towards a support surface 8 during the fixation of the workpiece 7 in the centering clamp 2. Accordingly, an engagement element 9 is provided on a free end of a clamping jaw 3 of the centering clamp 2, which is opposite the support surface 8 of the centering clamp 2, and protrudes there. In the state shown with a workpiece 7 fixed in the centering clamp 2, the engagement element 9 on the clamping jaw 3 engages in a recess 10 of the workpiece 7. A flank 11 is formed on the engagement element 9 and/or the recess 10, which has an angle β with respect to a force F, which is between 0° and 90°, but preferably between 30° and 60°. Here, this angle β is approximately 45°. So that the force F can act on the workpiece 7 without interference, the engagement element 9 is designed in coordination with the recess 10 such that, in the situation shown, it has multi-surface recesses 12 in contact with the recess 10 of the workpiece 7. In these recesses 12, the engagement element 9 is not in contact with the workpiece 7, so that no force transmission takes place here either. In an ideal case, the engagement element 9 is only in contact with the workpiece 7 via the flank 11 in the recess 10. Assuming a single force application point for the force F, a vectorial decomposition of the partial forces acting on the workpiece 7 via the engagement element 9, which can be represented in the form of a force parallelogram, results on the flank 11: a force A directed towards the support surface 8, which causes the desired pull-down effect of this clamping system 1, and a force B running in the horizontal direction, which is compensated by an opposing force of equal magnitude from the clamping jaw 3 acting on the workpiece on the opposite side with a corresponding engagement element 9.

[0026] Die Abbildungen der Figuren 1 und 2 zeigen nun eine dreidimensionale Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines neuartigen Zentrierspanners mit einer Seitenansicht, aus der eine zweizeilige Anordnung von Eingriffselementen 9 gemäß der Lehre der DE 20 2020 100 356 U1 an den spiegelsymmetrisch aufgebauten Spannbacken 3 des Zentrierspanners 2 erkennbar ist. Die Eingriffselemente 9 der beiden Reihen sind fluchtend zueinander angeordnet. [0026] The illustrations in Figures 1 and 2 now show a three-dimensional view of an embodiment of a novel centering clamp with a side view, from which a two-row arrangement of engagement elements 9 according to the teaching of DE 20 2020 100 356 U1 can be seen on the mirror-symmetrically constructed clamping jaws 3 of the centering clamp 2. The engagement elements 9 of the two rows are arranged in alignment with one another.

[0027] Figur 3a zeigt eine Einzelheit A von Figur 2 unter Angabe einer Bemaßung gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Neuerung. Demnach sind die Reihen von Eingriffselementen 9 an dem Spannbacken 3 parallel zueinander verlaufend in einem Abstand von ca. 6 mm angerordnet. Bezogen auf die Anlagefläche 8 ergibt sich für eine untere Zahnreihe ein Hebel zur Momentenaufnahme von 3 mm, für die zweite bzw. obere Reihe hingegen ein neuer Hebel b von ca. 10 mm. [0027] Figure 3a shows a detail A of Figure 2, indicating a dimension according to a preferred embodiment of the present innovation. Accordingly, the rows of engagement elements 9 on the clamping jaw 3 are arranged parallel to one another at a distance of approximately 6 mm. In relation to the contact surface 8, a lever for absorbing torque of 3 mm results for a lower row of teeth, while for the second or upper row there is a new lever b of approximately 10 mm.

[0028] Die Abbildung von Figur 3b zeigt eine vergrößerte Darstellung einer Schnittdarstellung um in Ausnehmungen 10 des Werkstücks 7 eingreifende Eingriffselemente 9 der Spannbacken 3 des [0028] The illustration of Figure 3b shows an enlarged view of a sectional view of engaging elements 9 of the clamping jaws 3 of the

Zentrierspanners 2. Durch ein Andrücken der Spannbacken 3 an das Werkstück 7 wird eine Kraft erzeugt, durch die das Werkstück 7 auf die Auflagefläche 8 des Spannbacken 3 niedergedrückt wird, wie bereits zu Figur 5 beschrieben, nun aber unter Verdoppelung der Kraftangriffspunkte der Spannbacken 3 an dem Werkstück 7. Centering clamp 2. By pressing the clamping jaws 3 onto the workpiece 7, a force is generated by which the workpiece 7 is pressed down onto the support surface 8 of the clamping jaw 3, as already described for Figure 5, but now with doubling the force application points of the clamping jaws 3 on the workpiece 7.

[0029] Figur 4 stellt eine Seitenansicht eines entsprechenden Anwendungsfalls des Spannsystems 1 dar, zu dem Figur 3b eine vergrößerte Einzelheit darstellt. Bezogen auf ein spanend zu bearbeitendes Werkstück 7 mit einer Höhe h von 150 mm ergibt sich für eine untere Reihe von Eingriffselementen 9 ein Hebelverhältnis von 1 : 50. Bezogen auf die obere Reihe von Eingriffselementen 9 ergibt sich hingegen ein wesentlich günstigeres Hebelverhältnis von nur noch ca. 1: 17. Damit können im Zuge einer mechanisch spanabhebenden Bearbeitung deutlich höhere Momente auf das zu bearbeitende Werkstück 7 aufgebracht werden, ohne dass eine sichere und exakte Fixierung zwischen den Spannbacken 3 des Zentrierspanners 2 verloren gehen könnte. Da beide Reihen von Eingriffselementen 9 einen Niederzugeffekt an dem Werkstück 7 hervorrufen, wird das Werkstück 7 zudem stark auf die Auflagefläche 8 gedrückt. [0029] Figure 4 shows a side view of a corresponding application of the clamping system 1, of which Figure 3b shows an enlarged detail. In relation to a workpiece 7 to be machined with a height h of 150 mm, a lever ratio of 1:50 results for a lower row of engagement elements 9. In relation to the upper row of engagement elements 9, however, a much more favorable lever ratio of only approx. 1:17 results. This means that significantly higher torques can be applied to the workpiece 7 to be machined during mechanical machining without a secure and precise fixation between the clamping jaws 3 of the centering clamp 2 being lost. Since both rows of engagement elements 9 cause a pull-down effect on the workpiece 7, the workpiece 7 is also pressed strongly onto the support surface 8.

[0030] In der gepunktet eingefassten Zone zeigt Figur 4 einen Fall, in dem ein Werkstück 7 nicht exakt genug vorbereitet worden ist, z.B. durch eine ungenau ausgeführte Prägung der Ausnehmungen 10 im Werkstück 7. Hier liegt das Werkstück 7 auch nach dem Einspannen nicht auf der Auflagefläche 8 auf, wie es z.B. auch bei einem verzogenen Werkstück der Fall sein könnte. Dennoch üben die Eingriffselemente 9 der beiden Reihen über die Ausnehmungen 10 ausreichend hohe Haltekräfte aus, um ein sicheres und genaues Arbeiten auch bei hohen Schnittund/oder Vorschubgeschwindigkeiten mit einer entsprechend großen Momenten-Belastung gewährleisten zu können. Auch erfolgt durch die Reihen von Eingriffselementen 9 eine exakte und reproduzierbare Positionierung des mit den vorstehend angedeuteten Genauigkeits- bzw. Qualitätsmängeln behafteten Werkstücks 7 in dem Zentrierspanner 2. [0030] In the dotted area, Figure 4 shows a case in which a workpiece 7 has not been prepared precisely enough, e.g. due to inaccurate embossing of the recesses 10 in the workpiece 7. Here, the workpiece 7 does not rest on the support surface 8 even after clamping, as could be the case with a warped workpiece, for example. Nevertheless, the engagement elements 9 of the two rows exert sufficiently high holding forces via the recesses 10 in order to be able to guarantee safe and precise work even at high cutting and/or feed speeds with a correspondingly high moment load. The rows of engagement elements 9 also ensure precise and reproducible positioning of the workpiece 7, which has the above-mentioned accuracy or quality defects, in the centering clamp 2.

[0031] Zur Vorbereitung eines Werkstücks 7 ist grundsätzlich eine zeichnerisch nicht weiter dargestellte separate Prägevorrichtung vorgesehen. Die Prägevorrichtung entspricht in einem Ausführungsbeispiel in ihrem Aufbau im Wesentlichen dem des Zentrierspanners 2. Also werden auch hier Spannbacken 3 mit zwei parallel zueinander in einem vorgegebenen Abstand von hier ca. 6 mm verlaufenden Reihen von Eingriffselementen 9 versendet. Bei der Prägevorrichtung ist im Unterschied zu den Spannbacken 3 des Zentrierspanners 2 allerdings ein Höhenversatz um ca. +1/10 mm gegenüber einer Auflagefläche des Werkstücks 7 eingestellt. Dieser Höhenversatz dient der Erzeugung der vorstehend beschriebenen Niederzug-Wirkung an beiden Zahnreihen beim Einspannen in dem Zentrierspanner 2. Die Geometrien der Zahnreihen der Spannbacken 3 des Zentrierspanners 2 sowie der Prägevorrichtung sind an sich identisch. [0031] In order to prepare a workpiece 7, a separate embossing device (not shown in the drawing) is provided. In one embodiment, the embossing device is essentially constructed in the same way as the centering clamp 2. Here, too, clamping jaws 3 are supplied with two rows of engagement elements 9 running parallel to one another at a predetermined distance of approximately 6 mm. In contrast to the clamping jaws 3 of the centering clamp 2, however, the embossing device has a height offset of approximately +1/10 mm compared to a support surface of the workpiece 7. This height offset serves to generate the pull-down effect described above on both rows of teeth when clamping in the centering clamp 2. The geometries of the rows of teeth of the clamping jaws 3 of the centering clamp 2 and of the embossing device are essentially identical.

[0032] In einem nicht weiter dargestellten Ausführungsbeispiel ist zudem die Spannspindel 4 der Abbildungen der Figuren 1, 2, 4 durch eine Hydraulik ersetzt. So können in diesem Schritt der Vorfertigung bequem und schnell hohe Kräfte in das Werkstück 7 zum Prägen aufgebracht werden. [0032] In an embodiment not shown in detail, the clamping spindle 4 of the illustrations in Figures 1, 2, 4 is also replaced by a hydraulic system. In this prefabrication step, high forces can thus be applied conveniently and quickly to the workpiece 7 for embossing.

[0033] Auch zeichnerisch nicht weiter dargestellt, sind die Spannbacken 3 des Zentrierspanners 2 in einem Ausführungsbeispiel auswechselbar ausgeführt. Gleiches ist auch an entsprechend modifizierten Spann- bzw. Prägebacken der Prägevorrichtung vorgesehen. Da die jeweiligen Eingriffselemente 9 mechanisch stark beansprucht werden, unterliegen sie erhöhtem Verschleiß und müssen damit auch leicht und schnell ersetzbar sein. [0033] Although not shown in the drawing, the clamping jaws 3 of the centering clamp 2 are designed to be replaceable in one embodiment. The same is also provided for correspondingly modified clamping or embossing jaws of the embossing device. Since the respective engagement elements 9 are subject to high mechanical stress, they are subject to increased wear and must therefore also be easy and quick to replace.

[0034] Schließlich zeigen insbesondere die Abbildungen der Figuren 1, 2 und 4 einen weiterhin sehr kompakten und niedrig bauenden Zentrierspanner 2. Dieser Zentrierspanner 2 ermöglicht unter genauer und prozesssicher wiederholbarer Positionierung bei geringem Flächenbedarf an einem Werkstück selber eine spanabhebende Bearbeitung auch von Werkstücken maximaler Größe unter Wahrung erforderlicher minimaler Werkzeug-Verfahrwege. Derartigen Spannsystem 1 steht aufgrund der genannten Vorteile in der zerspanenden Produktion ein weites Einsatzfeld offen. [0034] Finally, the illustrations in Figures 1, 2 and 4 in particular show a very compact and low-profile centering clamp 2. This centering clamp 2 enables machining of workpieces of maximum size with precise and reliably repeatable positioning and a small area requirement on a workpiece itself, while maintaining the required minimum tool travel distances. Due to the advantages mentioned, such a clamping system 1 has a wide field of application in machining production.

BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE SYMBOLS

1 Spannsystem 1 clamping system

2 Zentrierspanner 2 centering clamps

3 Spannbacken 3 clamping jaws

4 Spannspindel 4 clamping spindle

5 Steg 5 Bridge

6 Grundkörper des Zentrierspanners 1 7 Werkstück 6 Base body of the centering clamp 1 7 Workpiece

8 Auflagefläche am Spannbacken 3 oder einem sonstigen entsprechend ausgebildeten Teil des Zentrierspanners 2 8 Support surface on the clamping jaw 3 or another correspondingly designed part of the centering clamp 2

9 Eingriffselement 9 engagement element

10 Ausnehmung im Werkstück 7 11 Flanke 10 Recess in the workpiece 7 11 Flank

12 Freistellung / Freisparung 12 Exemption / exemption

13 Kante 13 Edge

A Kraft, zur Auflagefläche 8 hin gerichtete Niederzugkraft b Hebel A Force, pull-down force directed towards the support surface 8 b Lever

B Kraft in horizontaler Richtung B Force in horizontal direction

F Spannkraft zwischen den Spannblöcken 2 F Clamping force between the clamping blocks 2

h Höhe des Werkstücks 7 h Height of the workpiece 7

x Winkel zwischen der Flanke 11 und der angreifenden Spannkraft F x Angle between the flank 11 and the applied clamping force F

Claims

Expectations

1. Clamping system (1) comprising a centering clamp (2) with two clamping jaws (3) and a workpiece (7) to be machined, wherein each of the clamping jaws (3) movable via a clamping spindle (4) is provided with engagement elements (9) arranged in a row in the form of projections or teeth which protrude from corresponding contact surfaces of the clamping jaws (3), and the workpiece (7) has complementary recesses (10), wherein the engagement elements (9) on the clamping jaw (2) and the recesses (10) on the workpiece (7) are designed and positioned in such a way that they are coordinated with one another that the engagement elements (9) are designed to engage in the recesses (10) in the manner of a wedge, generating a force (A) in the workpiece (7) directed towards a support surface (8) of the clamping jaws (3), characterized in that on each clamping jaw (3) at a distance and parallel to a first row of engagement elements (9) there is a further row of engagement elements (9).

2, clamping system (1) according to the preceding claim, characterized in that the engagement elements (9) of the rows are arranged in alignment with one another.

3. Clamping system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the two rows of engagement elements (9) of the respective clamping jaw (3) are arranged offset from one another by approximately 6 mm.

4. Clamping system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the lower row of engagement elements of the respective clamping jaw (3) is arranged approximately 3 mm above a lower edge of the clamped workpiece (7).

5. Clamping system (1) according to claim 4, characterized in that for preparing a workpiece (7) an embossing device is provided which corresponds in its structure substantially to the centering clamp (2), wherein clamping jaws (3) with two rows of engagement elements (9) running parallel to one another are provided therein, which have a height offset of approximately +1/10 mm relative to a support surface of the workpiece (7) compared to the rows of clamping jaws of the centering clamp.

6. Clamping system (1) according to claim 5, characterized in that a hydraulic system is provided in the embossing device between the clamping jaws (3).

7. Clamping system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping jaws (3) are designed to be replaceable as highly stressed wearing parts.

Here 3 sheets of drawings