Vorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken Die Erfindung bezweckt ein, rasches, von Schraub- bewegungen unabhängiges Aufspannen von Werk stücken durch Vorrichtungen, die eine in Längsfich- tung beweglich gelagerte Spannschraube aufweisen.
Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Einstellung der Spanngreifer von Werkbankspannern, Holzspannern, Spannern für Bohrmaschinen und Zwingen.
Die mit einer in Längsrichtung beweglich gelager ten Spannschraube versehene Vorrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine lose ge- lagerte, begrenzt verschieb- und drehbare Buchse,
deren Innenbohrung zur Aufnahme der Spann schraube einseitig mit unterbrochenen Teilgewinden versehen ist. Durch das Mittel eines unter Blattfedtr- druwck stehenden Gleitschuhes, der in die Innenboh rung d'er Buchse hineinragt, werden die Bewegungen der Spannschraube auf die Buchse übertragen,
so d'ass die Teilgewinde ihrer Innenbohrung entweder in die Gewinde der Spannschraube eingreifen oder diese freigebeny so dass sm letzteren Fall die Spannschraube frei vor- oder rückwärts verschoben werden kann.
Die Drehungen der Buchse werden begrenzt über das Mittel von zwei einander gegenüberliegenden Vor sprüngen auf dem kreisförmig oder elliptisch gewölb ten Aussenmantel der Buchse, die in Verbindung mit einem Auffanglager an der Innenwand dies Gehäuses, das die Buchse umgibt, als Riegel dienen..
Anwendungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausfüh- rungsbeispiele, die auf den Zeichnungen dargestellt sind.
Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch eine rasch anpassbaze und gemäss der Erfindung ausgebildete Spannvorrichtung dar. Fig. 2 gibt eine Seitenansicht des Gehäuses wie der mit der lose darin, gelagerten Buchse, die beide im Längsschnitt in Fig. 1 schon teilweise sichtbar sind.
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch dieses Gehäuse mit Buchse auf der Linie 3-3 von Fig. 2.
Fig. 4 ist ein Querschnitt durch die Spannvorrich- tung gemäss Fig. 1, und zwar nach der Linie 4-4 unter Weglassung einzelner Teile.
Fig. 5 ist eine Ansicht von oben einer Spannvor richtung zur Befestigung-eines Werkstückes auf einer festen Unterlage, in der die Bestandteile der Erfin dung enthalten sind.
F"ig. 6 ist eine Spannvorrichtung gemäss Fig.5 im Längsschnitt mit Seitenansicht einzelner Bestand teile unter Weglassung verschiedener Einzelheiten ge- mäss Fig. 5.
Fig. 7 stellt eine Seitenansicht .mit Längsschnitt durch eine andere Ausbilldüngsform der Vorrichtung dar, eine Spannvorrichtung in Form einer Zwinge oder C.
Fig. 8 gibt einen vergrösserten Querschnitt durch die Vorrichtung nach der Linie 8-8 in Fig. 7 unter Weglassung eines Teiles des Spannarmes"wieder.
Fig. 9 ist ein vergrösserter Querschnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 7 und stellt die Lage der beweg lichen Buchse dar, nachdem diese gegen den Uhr zeiger gedreht worden ist.
Im Längsschnitt (Fig. 1) durch eine Ausbildungs- form der Spannvorrichtung stellt 10 eine metallene Grundplatte dar mit mehreren, gleichmässig ausladen- den Stützen 11 und einem Paar auf der Oberseite offe nen, runden, Bohrungen. Der mittlere Teil 10a liegt zwischen den zwei, Bohrungen 12 und weist in der Mitte eine mit Gewinden versehene Bohrung für eine Schraube 13 auf.
Die Oberseite der Grundplatte 10 ist flach und dient als Auflage für den Spannmecha- nmsmus, der drehbar darauf angebracht ist.
14 bezeichnet einen Metallkörper mit daran be festigter Grundplatte 15, deren Unterseite auf der Grundplatte 10 aufliegt. In der Auflageplatte 15 ist ein Metallbolzen 16 angebracht, der gewöhnlich in eine der Öffnungen. 12 hineinreicht und damit ein Verschieben- dies Spannmechanismus verhindert.
Die Auflageplatte 15 weist in ihrer Mitte eine Öffnung mit Gewinden auf zur Aufnahme der Schraube 17 als Achse für horizontale Drehungen des Mechanismus.
Die, Seitenwände des Körpers 14 .münden in einen Sattel 19, der auf seiner Unterseite vier oder mehr unterbrochene, verhältnismässig kurze und flache Rip pen 20 aufweist, die zur Aufnahme und Führung eines sich nach unten erweiternden Metallgehäuses 21 dienen (vgl. Fig. 4). Die Unterkanten dieses Ge häuses sind so angeordnet, dass sie auf den Füh rungsschienen 22 verschiebbar sind (vgl. Fig. 4).
Diese Führungsschienen weisen ausserdem einen oben ausladenden Kranz auf, der als doppelte Führungs- schiene für den nachfolgend beschriebenen Zweck dient.
Nach Fig. 1 weist die Auflageplatte einen nach vorn gewinkelten Metallkörper 23 auf, der mit der Auflageplatte 14 und mit dem Sattel 19 fest verbun den ist.
Ein Paar symmetrisch angeordnete Seitenverbin dungen 24, nur wenig nach unten verlaufend, sind an den beiden Seitenwänden 18 angebracht und dienen zu deren Verstärkung und vereinigen sich im aus laufenden Teil das Sattels 19, dessen Oberfläche als Unterläge oder Amboss dient. Nur eine dieser Seiten verstärkungen 24 ist in punktierter Linie in Fig. 1 angedeutet.
Ein Spanngreifer 25 ist mit der Auflage platte 14 und deni Sattel 19 fest verbunden und ent hält in seinem oberen, offenen Teil einen Greifzahn 26, der mittels zweier Schrauben 27 ausgewechselt werden kann (nur eine davon in Fig. 1 sichtbar). Fest mit der Innenseite des Spanngreifers. 25 und mit dem Winkel<B>23</B> verbunden, befindet sich eine quer gerippte oder gezähnte, hohle Stütze 28.
Ein vorzugsweise hölzerner Balken 29 ist vertikal und mittels der Schrauben 27 am Greifzahn 26. befestigt.
Die Fig.-3 und 4 zeigen ein Metallgehäuse 30 mit zwei symmetrisch nach aussen ausladenden Fussrippen 31, die beide in die einander gegenüberliegenden Gleitbahnen 22a eingreifen und damit das Gehäuse gegen seitliche oder vertikale Verschiebungen fest- halten. Das Gehäuse wird seitlich durch die einander gegenüberliegenden Seitenwände 32 und 33 begrenzt.
Ferner weist es einen von der einen zur andern Seite verlaufenden, halbkreisförmigen Einschnitt 34 auf (vgl. Fig. 3 und 4), der als Lager für die nachfolgend beschriebene, bewegliche Buchse dient. Die Verschie bung des Gehäuses nach hinten wird durch die in Fig. 1 dargestellte Gewindeschraube 17 verhindert.
35 stellt eine ovale, zylinderförmige Buchse mit exzentrischer Innenbohrung dar (vgl. Fig.3). Die Innenwand dieser Bohrung ist nur zum Teil mixt Ge- winden 35d versehen., die nur etwas weniger als die Hälfte dieser Wandung bedecken.
Diese Buchse 35 weist aussen zwei horizontal einander gegenüberliegende Vorsprünge, Rippen oder Nocken 37 auf (vgE. Fig. 3) und ist unterhalb dersel ben gewölbt<I>(35b</I> und 35c, Fig. 3). Der Durchmesser der Buchse, über die beiden Nocken 37 gemessen; ist länger als die Entfernung der äusseren Lagerbegren zungen 34a.
Die Buchse 35 weist ferner eine gegen die Mitte gerichtete, gestufte Öffnung auf, durch die ein Zapfen 39 eingeführt wird, dessen unteres Ende in die Bohrung 36 hineinragt.
Eine gestreckte Blattfeder 40 ist mit dem einen Ende mittels eines Stiftes 40a aussen an der Buchse befestigt, während ihr anderes, nach unten gebogenes Ende den Zapfen 39 nach unten auf die von Hand betätigte Spindel presst.
Das Gehäuse 21 ist vorn fest, z. B. gegossen mit dem unteren Ende 41 des beweglich angebrachten Spanngreifers 42 verbunden. Ein mit gleicher Seiten abmessung wie die untere Verlängerung 41 des Spanngreifers angebrachtes, in der Längsrichtung ver laufendes Winkelstück 43 weist unten eine Öffnung 45 auf.
Solche horizontal verlaufende Öffnungen 44 und 45 befinden sich sowohl am Fuss 41 des Spann greifers 42 als auch in diesem Winkelstück 43, die beide zur Aufnahme und Lagerung eines Teilstückes der von Hand betätigten Spannschraube 50 dienen.
Der obere Teil des Greifers 42 ist quer ein geschnitten,, zur Aufnahme des durch Schrauben 47 auswechselbaren Greifzahnes 46, wobei diese Schrau ben gleichzeitig der Befestigung des vorzugsweise aus Holz hergestellten Balkens 48, parallel zum Balken des Spanngreifers 25, dienen.
50 bezeichnet eine von Hand betätigte Spindel oder Schraube mit einem quer durchbohrten Kopf, durch den ein Stab oder Hebel mit verbreiterten Köp fen hindurchgeführt ist, mit dem die Drehbewegun gen ausgeführt werden. Die Spindel 50 ist durch die beiden Öffnungen, 44 und 45 hindurchgeführt und weist bis fast an ihr Ende weite Gewindezüge auf, die erst hinter dem Winkelstück 43 beginnen.
Die Spindel 50 weist eine ringförmige, vertiefte Rille unmittelbar auf der Innenseite des Winkelstük- kes 43 auf, die zur Aufnahme eines Federringes in Form eines C dient, der bewirkt, dass der Spanngrei fer 42 zusammen mit der Schraube vor- und rück wärts bewegt werden kann.
An ihrem Ende ist die Spindel 50 durchbohrt zur Aufnahme eines Zapfens 54, der die weitere Rück wärtsbewegung der Spindel bei Berührung mit dem Gehäuse 30 bei grösster Öffnung der Spannvorrich tung verhindert.
<I>Verwendung der Vorrichtung in der Ausführung</I> <I>gemäss</I> Fig. 1-4 Der Arbeiter, der die Spannvorrichtung betätigt, bewirkt durch einen Stoss oder eine geringfügige Dre hung der Spannschraube 50, dass über das Mittel des unter Federwirkung stehenden Zapfens. 39 auch die zylinderförmige Buchse 35 in derselben Richtung mit- bewegt wird, infolge des Reibungswiderstandes des Zapfenendes 39 mit dem Gewinde der Spindel 50.
Eine Drehung der Buchse 35 im Uhrzeigersinn hat zur Folge, dass ihre in Fig. 3 untere rechte Wöl bung 35b auf die Lagerung 34 zu liegen kommt, was ihre Verschiebung in Querrichtung und damit das Eingreifen des Gewindes der Spindel 50 mit dem Teilgewinde der Buchse 35d bewirkt. Damit kommt der Nocken 37 auf die rechte Auflagefläche 34a zu liegen und verhindert jede weitere Drehung der Buchse.
Setzt der Arbeiter die Drehbewegung der Spindel 50 nach rechts oder im Uhrzeigersinn fort, so lässt sich der bewegliche Spanngreifer 42 in jede beliebige Entfernung vom festen Greifer 25 bringen, bis dass das Werkstück .in der gewünschten Stellung und Fixierung zwischen den, Greifzähnen eingepasst ist.
Will der Arbeiter den beweglichen Greifer rasch in eine andere Stellung bringen, so braucht -er nur die Spindel leicht nach -links oder gegen den Uhrzeiger zu drehen., um damit auch die Buchse 35 zu verschie ben, worauf deren. linksseitige, untere Wölbung 35c auf der innern Wölbung 34 aufliegt und damit ein Verschieben der Buchse 35 nach rechts bewirkt (teil weise sichtbar in Fig. 9), worauf das Gewinde der Spindel 50 von den Teilgewinden 35d freigegeben wird.
Damit lässt :sich die Spindel frei vor- und rück wärts verschieben, so dass der Arbeiter den Spann greifer 42 in jede beliebige Stellung bringen kann, um irgendein Werkstück in möglichst wenig Drehbewe gungen zwischen den Greifeau zu fixieren. Durch diese rasch ausführbaren Stellungswechsel wird eine bedeutende Zeit- und Arbeitsverkürzung für das Ein spannen von. Werkstücken verschiedenster Grössen ermöglicht.
Fig. 5 und 6 stellen eine Ansicht von oben und einen Längsschnitt durch eine Spannvorrichtung dar, die das Anpressen von Werkstücken auf eine feste Unterlage, z. B. auf Werkbänken usw., ermöglicht.
60 bdzeichnet eine Grundplatte mit einem fest damit verbundeneny hohlen Gehäuse 61; einer ver stärkten Vorderseite 62 mit flacher Stirnseite 63. Die Grundplatte 60 weist zwei Bohrungen 64 auf zur Aufnahmc von Schrauben oder Bolzen (nicht abgebil det) zur Montierung der Spannvorrichtung auf eine feste Unterlage.
Das Gehäuse 61 ist nach unten geöffnet und meist mit einer Abschlussplatte aus Metall versehen, die durch Stifte 66 (Fig. 6) befestigt ist.
Das Gehäuse 61 hat einen in der Mitte der Innen- Seite ringförmig. verlaufenden Kranz 34, der als Gleit schiene für die Buchse 35 dient. Diese ist mit einer linken inneren und rechten äusseren Wölbung 35b und c (vgl. Fig. 3) versehen und' einer Querbohrung, durch die der Gleitschuh 39 eingeführt .ist, der durch eine Blattfeder 40 nach innen gedrückt wird.
Diese Feder ist mit einem Stift 40a auf der Aussenseite der Buchse befestigt. Dieser Federdruck bewirkt, diass das Ende des Gleitschuhes das Gewinde der Spann schraube 50 berührt.
Durch die beiden Öffnungen im Gehäuse 61 ist die Spindel oder Spannschraube 50 eingeführt, die auch durch die exzentrische Bohrung durch die Buchse 35 führt. Diese Bohrung ist mit mehreren, einseitig angebrachten Teilgewinden versehen (vgl. Fig. 3).
Am einen Ende der Spannschraube 50 befindet sich ein loser, in einer Bohrung durch die Spindel eingeführter Hebel oder Griff 51. Am andern Ende der Spannschraube 50 ist mittels einer (nicht abgebil deten) Schraube ein beweglich und drehbar befestigter Kopf 67 angebracht, dessen Stirnseite für das Ein spannen von Werkstücken geeignet ist. Die Auflage fläche für die einzuspannenden Werkstücke ist so be- schaffen,
da!ss sie die eingespannten Gegenstände sicher zu halten vermag (auf Abbildung nicht sicht bar).
Bei der Vielgestaltigkeit der in Frage kommenden Werkstücke stellt eine vereinfachte und rasche Ver- schiebba.rkeit des Spannarmes einen bedeutenden Fortschritt dar. Der Bewegungsablauf und die Hand- habung der Spannschraube 50 und die Übertragung ihrer Bewegung auf die Buchse 35 geschehen auch bei den Ausführungen gemäss Fig. 5 und 6 in der geschilderten Weise (vgl. oben Seite 6 und 7).
Die beschriebene Ausbildung bewirkt, dass eine geringfügige Drehbewegung der Schraube 50 ent gegen dem Uhrzeiger die Verbindung der Gewinde im Inneren der Buchse 35 .löst, womit die Spannschraube 50 frei vor- undrückwärts verschoben werden kann.
Wird die Schraube 50 aber im Uhrzeigersinn gedreht, so greift das Teilgewinde der Innenwand in der Buchse 35 mit denn Gewinde der Spannschraube ein, so d'ass bei fortgesetzter. Drehung die Spannvorrich@- tung geschlossen. bzw. das Werkstück zwischen dem Spannkopf 67 und der Auflage festgeklemmt wird.
Bei der Zwinge oder Spannvorrichtung in Form eines C gemäss Fig. 7-9 bezeichnet 69 ein vorzugs weise längliches Metallband mit- fesitverb:undenein, unbeweglichem Arm 75, dem ein ebensolcher, nach oben verjüngter Arm 70 mit stirnseitig flacher Auf lage 72 gegenübersteht.
Zur Verstärkung des Bandes dienen regelmässig fortl'aufendie Randrippen 73 und 74, die sich. im Auflagekopf 71 vereinigen.
Der mit Vorteil rechtwinklig und dem Aufnahme arm 70 gegenüberliegende Arm 75 teilt sich: nach oben in zwei parallele Seitenwände 76, die. je eine Bohrung zur Aufnahme einer Schraube oder Spindel mit kleinerem Durchmesser als diese Öffnungen auf weisen.
Diese beiden Seitenwände 76 bilden, die Begrenzung eines Gehäuses 77 mit Seitenwänden 77a (Fig. 7-9). Im Innern dieses Gehäuses, anschliessend an die Seitenwände 76; sind zwei halbrunde Trag rippen 79 angebracht, die je in einer rechtwinkligen Schulter 80 in der Mitte des Gehäuses 77 enden. Diese halbkreisförmigen Tragrippen 79 sind vonen ander durch die Vertiefung 78 getrennt.
Die im Quer- schnitt durch die Vorrichtung gemäss Fig. 7 sichtbare, elliptische Buchse ist mit einer Bohrung versehen, deren Wandung teils offene, das heisst nicht fort laufende, Gewinde 35d aufweist, teils glatt ist.
Diese Bohrung ist oval (vgl. Fig. 8 und 9), so dass mit Beziehung auf die runde Spannschraube 50 die Buchse 35 seitlich verschiebbar ist, damit die ein seitig angebrachten Gewinde miteinander eingreifen können.
Das verjüngte Ende 83 dieser Schraube 50 mün- det in einen beweglich montierten Kopf 85 mit Wulst 84, der geeignet ist, irgendeinen Gegenstand gegen den Aufnahmearm 71 zu pressen oder einzuspannen: Die Schraube 50 führt sowohl durch die beiden Öffnungen in den. Seitenwänden 76 als auch durch die Buchse 35, die seitlich begrenzt verschiebbar ist.
Der auf den Gleitschuh 39 (Fig. 7) wirkende Feder druck überträgt regelmässig jede Drehung der Schraube 50 auf die Buchse 35 und bewirkt damit deren seitliche Verschiebung. Wird sie in der in Fig.-8 wiedergegebenen Richtung verschoben, greifen die inneren Teilgewinde 35d in die Gewinde der Schraube 50 ein.
Wird hierauf die Spannschraube nach rechts oder im Uhrzeigersinn weitergedreht, so wird damit der bewegliche Spannkopf 85 dem Aufnahmearm 71 genähert, bis -ein dazwischenliegendes Werkstück fest eingespannt ist. Das Gehäuse 77 (Fig. 7) wird durch eine Deck platte 86 verschlossen, die mit zwei Stiften 87 be festigt ist.
Das Einspannen oder Festhalten von Werkstük- ker < geschieht in der Weise, da-,ss die Schraube 50 vor- oder rückwärts durch die Führungen in der Buchse 35 und den Seitenwänden 76 verschoben wird, bis der Spannkopf 85 an den Gegenstand heranreicht oder ihn berührt. Wird die Schraube von Hand noch mehr nach rechts gedreht;
so überträgt sich diese Bewegung über das Mittel des Gleitschuhes 39 auf die Buchse 35, deren äussere Wölbung auf die Auf lägefläche 79 zu liegen kommt und damit eine seit liche Verschiebung bewirkt, bis die Teilgewinde 35b mit dem Schraubgewinde 50 eingreifen. Wird diese Buchse 35 im Uhrzeigersinn gedreht, so kommt schliesslich der Vorsprung 37 auf die Auflage 80 zu liegen (vgl- Fig. 8).
Das Einspannen oder Festklem men des Werkstückes für die Bearbeitung wird als dann auf dem Wege der Fortsetzung der Drehbewe gung der Schraube 50 erreicht.
Soll die Spannung verändert oder der Spannkopf neu angesetzt werden, geschieht das durch eine ge ringfügige Drehung der Schraube gegen den Uhr- zeiger. Dadurch wird die Buchse 35 seitlich ver schoben, durch Abrollen ihrer linksseitigen Wölbung 37 auf der Unterlage 79, was gleichzeitig die Freigabe der Schraubgewinde durch die Teilgewinde der Buchse bewirkt. Damit kann die Spannschraube frei vor- und rückwärts verschoben werden, was die Frei gabe und Neueinspannung von Werkstücken verschie dener Grössen erleichtert.
Im Vergleich zu bisher ge bräuchlichen Spannvorrichtungen wird durch die Vorrichtung nach der Erfindung eine bedeutende Ver minderung des Zeit- und Arbeitsaufwandes ermög licht, ohne d.ass die allgemein für grosse Beanspru chungen ausgebildeten Herstellungsformen geschwächt würden.