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Spannvorrichtung zum Aufspannen und Zentrieren von insbesondere unregelmässig geformten Werkstücken
Um dem Grundsatz, ein brauchbares Werkstück mit möglichst geringen Kosten herzustellen, gerecht zu werden, sind oft weitgehende Überlegungen erforderlich. Wie kaum auf einem andern Gebiet, werden die Arbeitszeiten bei der Bearbeitung eines Werkstückes beispielsweise in der Zerspannungstechnik von der zu verwendenden Bearbeitungsmaschine und insbesondere ihren Spannvorrichtungen bestimmt, da sich ein nicht geringer Teil der Gesamtbearbeitungszeit eines Werkstückes aus Rüstzeiten zusammensetzt. Unter der Rüstzeit bei zu bearbeitenden Werkstücken versteht man im allgemeinen die Zeit, die notwendig ist, um das Werkzeug und das Werkstück in bearbeitungsbereiten Zustand zu bringen.
Ein grosser Teil dieses Zeitaufwandes geht auf Kosten des Auf- oder Einspannvorganges und des Ausricht- bzw. Zentriervorgan- ges. Solche Rüstzeiten erhöhen den Herstellungspreis beträchtlich. Zusätzliche Schwierigkeiten entstehen in diesem Zusammenhang insbesondere bei der Bearbeitung von unregelmässig geformten Werkstücken. Bei solchen Werkstücken wird durch das Spannen und Zentrieren die Rüstzeit in dem Masse erhöht, dass sie oft sogar ein Vielfaches der Zeit beträgt, die für die tatsächliche Bearbeitung aufgewendet wird. Es wird beispielsweise für jeweils verschieden gestaltete Werkstücke in vielen Fällen erst eine Behelfsvorrichtung
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weiters berücksichtigt werden muss, dass auch die Behelfsvorrichtung allen während der Bearbeitung auftretenden Kräften standhalten soll.
Es ist nun bekannt, bei Spannvorrichtungen für Drehbänke die Aufspannplatte mit einem Netz von axial angeordneten Löchern (nicht Gewindelöcher) zur wahlweisen Befestigung von Spannbacken zu versehen, wobei jede Spannbacke mit ihrer Werkstückanschlagfläche zur Achse eines ihr zugeordneten Befestigungsloches verschwenkbar ausgebildet ist. Die Befestigung der Spannbacken an der Aufspannplatte erfolgt in der Weise, dass die mit den Backen verbundenen Schrauben durch die Löcher gesteckt und an der Aufspannplattenrückseite mittels Muttern festgehalten werden. Mit einer solchenKonstruktion können gegebenenfalls auch unregelmässig geformteWerkstücke aufgespanntwerden. Eine genaue Zentrierung solcher Werkstücke ist jedoch damit nicht möglich.
Es sind nun zwar auch Spannvorrichtungen bekannt, die eine mit der Spindel einer Drehbank verbundene Planscheibe und eine zu dieser quer zur Drehachse verstellbare und das Werkstück mittels Spannbacken aufnehmende Aufspannplatte aufweisen, so dass gegebenenfalls eine leichtere Zentrierung der aufzuspannenden Werkstücke erzielt wird. Bei diesen Konstruktionen sind jedoch dieSpannbacken im wesentlichen nur radial zur Drehachse verstellbar und nicht verschwenkbar, so dass mit diesen, insbesondere unregelmässig geformte Werkstücke nicht aufgespannt bzw. zentriert werden können.
DieErfindung zielt nun darauf ab, eine Spannvorrichtung zum Aufspannen und Zentrieren von insbesondere unregelmässig geformten Werkstücken, mit einer das Werkstück mittels Spannbacken aufnehmender Aufspannplatte, welche mit einer beispielsweise auf der Spindel einer Werkzeugmaschine zentrisch befestigbaren Zentrierplatte lösbar verbunden und gegenüber dieser verstellbar ist, zu schaffen, die geeignet ist, die beträchtlichen Rüstzeiten beim Spannen und Zentrieren von insbesondere unregelmässig geformten Werkstücken auf ein Minimum zu reduzieren und gleichzeitig eine einwandfreie Befestigung des Werkstückes gewährleistet.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Aufspannplatte gegen- über der Zentrierplatte in einer auf die Drehachse senkrecht stehenden Ebene allseitig verstellbar ist und
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schwenkbar ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist zur lösbaren und allseitig verstellbaren Verbindung der Platten zueinander die Aufspannplatte mindestens zwei Schlitze auf, die sich mit ihnen zugeordneten Schlitzen der Zentrierplatte kreuzen, wobei in den sich kreuzenden Schlitzen Verbindungselemente z. B. Schrauben angeordnet sind. Diese Ausführung zeichnet sich durch ihren einfachen Aufbau aus. Die sich kreuzendenSchlitzpaare können im wesentlichen gleichmässig versetzt angeordnet sein, um eine den auftretenden Kräften gerecht werdende gleichmässige Befestigung zu erzielen.
Durch die allseitige Verstellbarkeit der Aufspannplatte zur Zentrierplatte einerseits und die Möglichkeit der wahlweisen Befestigung der Spannbacken anderseits wird somit ein Aufspannen und Zentrieren für insbesondere unregelmässig geformte Werkstücke in wirtschaftlichster Weise ermöglicht. Dies erfolgt in der Weise, dass die Aufspannplatte durch die, in den sich kreuzenden Schlitzen angeordneten Verbindungselemente mit der beispielsweise auf die Spindel einer Drehbank befestigten Zentrierplatte zunächst nur soweit gehalten wird, dass die Aufspannplatte gegenüber der Zentrierplatte verschiebbar ist. Das Werkstück wird nun mit den verschwenkbaren Spannbacken derart auf der Spannplatte befestigt, dass das Drehmittel annähernd mit dem Mittel der Aufspannplatte zusammenfällt.
Das Zentrieren erfolgt durch Verschieben der Aufspannplatte mit dem aufgespannten Werkstück gegen die fest angeordnete Zentrierplatte. Durch den Einsatz beispielsweise eines Reitstockes bei Drehbänken ist ein Zentrieren in kürzester Zeit möglich. Wenn der genaue Lauf eingestellt ist, werden darauffolgend die beiden Schrauben festgezogen und die Vorrichtung ist arbeitsbereit.
Zur Befestigung des Werkstückes gelangen vorzugsweise Spannbacken zur Anwendung, die nach einem weiteren erfindungsgemässen Merkmal aus einem in der Mitte das Befestigungsloch aufweisenden Führungsklotz und einem die Werkstückanschlagfläche und einen mit dem Klotz zusammenwirkenden Führungsschlitz aufweisenden Spannteil bestehen, welcher Spannteil gegenüber dem Klotz durch eine Schraubverbindung, beispielsweise einen Gewindestift mit Spannmutter verstellbar ist.
Die Erfindung ist anHand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Zentrierplatte, die Fig. 3 und 4 eine Aufspannplatte und die Fig. 5-7 eine Spannbacke einer Spannvorrichtung gemäss der Erfindung, wobei Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht wiedergibt und Fig. 4 einen Querschnitt sowie die Fig. 5 und 7 Schnitte nach den Linien V-V und VII-VII in Fig. 5 bzw. 6 darstellen.
Mit 1 ist die Zentrierplatte bezeichnet, die zur Befestigung beispielsweise an einer Spindel einer Werkzeugmaschine mit einer verstärkten Nabe 2 versehen ist, die eine Bohrung 3 oder der jeweiligen Befestigungsart entsprechend, ein Gewinde aufweist. Die Zentrierplatte 1 ist von zwei um annähernd 1800 zueinander versetzten Schlitzen 4 durchsetzt, welche sich von der Drehachse 5 in radialer Richtung erstrecken.
Die Aufspannplatte 6 weist ebenfalls Schlitze 7 auf, welche den Schlitzen 4 der Zentrierplatte räumlich zugeordnet sind und diese unter einem Winkel von annähernd 900 kreuzen. Durch nicht dargestellte Verbindungselemente, beispielsweise Schrauben, wird eine lösbare und in einer senkrecht zur Drehachse 5 stehenden Ebene allseitig verstellbare Verbindung der beiden Platten 1 und 6 zueinander erreicht. Die Aufspannplatte 7 ist mit im wesentlichen gleichmässig verteilten, parallel zur Drehachse angeordneten
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Spannbacken zu erlauben.
Die Spannbacke 9 besteht aus einem winkelförmigen Spannteil 10, der einen Führungsschlitz 11 und eine Werkstückanschlagfläche 12 mit Rillen 13 aufweist sowie aus einem mit zwei Führungsflächen 14 versehenen abgesetzten Führungsklotz 15. ImFührungsklotz 15 ist ein Gewindestift 16 eingesetzt, welcher den Spannteil 10 durchsetzt und mittels einer Spannmutter 17 den Spannteil 10 mit seiner Werkstückan- schlagfläche 12 gegen ein einzuspannendes Werkstück verspannt, wenn der Führungsklotz 15 mit Hilfe einer zentralenBohrung bzw. einesBefestigungsloches 18 mittels einer nicht dargestellten Schraube an der Aufspannplatte 6 befestigt wird.
Um eine Verstellung des Spannteiles 10 mittels der Spannmutter 17 auch bei dem mit der Aufspannplatte 6 fest verschraubten Führungsklotz 15 zu erreichen, kann die Auflagefläche 19. desKlotzes 15 um ein geringes Mass gegenüber der Fläche 20 des Spannteiles 10 vorstehen. Das zentraleBefestigungsloch 18, um welches die Spannbacke 9 - 3600 verschwenkbar ist, und die Schlitze 7 der Aufspannplatte 6 sind für die Verwendung von Innensechskantschrauben abgesetzt ausgebildet. Die Befestigung der Spannbacken mittels Gewindeschrauben in den Gewindebohrungen 8 erlaubt daher eine leicht zugängliche Verstellmöglichkeit von vorne, so dass vergleichsweise ein Lösen von z. B. bei einer bekannten Konstruktion hinter der Platte vorgesehenen Muttern nicht erforderlich ist. Für die jeweilige Befe-
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