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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, wie sie prinzipiell
aus der
DE 10 2006 046 863 oder
der
DE 20 2005 018 193 bekannt ist
und die wenigstens zwei Spannblöcke und einer im oberen
Bereich der Spannblöcke angeordnete Spindel zur Einbringung
einer Spannkraft, sowie Auflageplatten zur Beabstandung eines Werkstücks
von einem Maschinentisch oder einer Grundplatte aufweisen, wobei
jedem Spannblock wenigstens eine Auflageplatte zugeordnet ist.
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Bei
diesen bekannten Spannsystemen wird die Spannkraft mittels einer
Spindel unmittelbar unterhalb des eingespannten Werkstücks
eingebracht. Die Spindel kann dabei in beliebiger Höhe über
einer Grundplatte der Spannvorrichtung oder einem Maschinentisch,
auf dem die Spannvorrichtung befestigt ist, angeordnet sein, so
dass diese bekannten Spannsysteme hohe Spannkräfte ermöglichen,
ohne dass sich die Grundplatten oder Maschinentische verbögen.
Die Werkstücke liegen dabei auf einstückigen Auflageplatten
auf, die eine definierte Lage des Werkstücks über
dem Maschinentisch gewährleisten.
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Nachteilig
an diesen bekannten Spannsystemen ist, dass sich eingespannte Werkstücke
minimal im 1/100-Bereich abheben können.
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Die
vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, die bekannten
Spannvorrichtungen so weiterzubilden, dass sich eingespannte Werkstücke nicht
länger abheben.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst, dass wenigstens ein Spannblock
die Spannkraft in die ihm zugeordnete Auflageplatte einleitend ausgebildet
ist und einen zu dieser relativ verschieblichen Kontaktbereich aufweist.
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Mit
großem Vorteil schlägt die Erfindung eine funktionale Änderung
der bekannten Auflageplatten vor: Statt nur dazu zu dienen, einem
Werkstück eine definierte Lage oberhalb eines Maschinentisches oder
einer Grundplatte zu gewähren, schlägt die Erfindung
mit großem Vorteil vor, der Auflageplatte ebenfalls eine
Spannfunktion zuzuweisen, in dem wenigstens ein Spannblock die über
die Spindel aufgebrachte Spannkraft in die ihm zugeordnete Auflageplatte
einleitend ausgebildet ist und zu diesem Zweck in einem Kontaktbereich
relativ verschieblich zu dieser ausgebildet ist. Das bedeutet, dass
die erfindungsgemäße Spannvorrichtung die Spannkraft über
zwei nicht schlüssig miteinander verbundene Bauteile in
das Werkstück eingebracht wird, so dass auftretende Aufbiegekräfte
innerhalb der Spannvorrichtung und nicht zwischen Spannvorrichtung
und Werkstück ableitbar sind, indem der wenigstens eine Spannblock
an der ihm zugeordneten Auflageplatte abgleitend ausgebildet ist.
Hierdurch wird mit großem Vorteil verhindert, dass sich
die Auflageplatten verbiegen, ein Aufstellen der Werkstücke
beim Applizieren der Spannkraft wird verhindert. Der aus Spannblock
und Auflageplatte bestehende spannende Teil der Vorrichtung ist
demnach die Aufbiegekräfte intern ableitend ausgebildet.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auflageplatten
an den ihnen zugeordneten Spannblöcken wenigstens im Kontaktbereich anliegend
ausgebildet sind, wobei der Kontaktbereich vor allem oberhalb der
Spindel ausgebildet ist. Erfindungsgemäß liegt
der Spannblock bereits an der Auflageplatte an, so dass kaum Verformungswege auftreten
und der Spannblock nicht erst an die Auflageplatte heranbewegt werden
muß. Die erfindungsgemäße Anordnung des
Kontaktbereichs führt mit Vorteil dazu, dass die Spannkräfte
unmittelbar benachbart zum Werkstück eingebracht werden.
Die sonstige bauliche Ausgestaltung von Spannblock und Auflageplatte
ist voneinander entkoppelt, so dass beide Bauteile völlig unabhängig
voneinander konstruiert werden können. Dies vereinfacht
die Konstruktion und senkt somit die Herstellungskosten.
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Ist
ein Spannblock als beweglicher Spannblock ausgebildet und die ihm
zugeordnete Auflageplatte mit diesem gelenkig verbunden, so können
mit großem Vorteil Werkstücke unterschiedlichster
Maße in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gespannt werden. Wie nachstehend ausgeführt, führt
die gelenkige Verbindung der Auflageplatte mit dem beweglichen Spannblock
dazu, dass ein Niederzugelement zur Verfügung gestellt
wird. In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die gelenkige
Verbindung als Aufnahmebolzen mit Kugelansatz ausgebildet ist und
ein Verstellkraftelement, insbesondere eine Tellerfeder aufweist.
Diese Ausgestaltung ermöglicht mit großem Vorteil
eine sichere Fixierung der Auflageplatte.
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Weist
die Auflageplatte eine Durchtrittsöffnung für
die Spindel auf und/oder eine drehbar gelagerte, unterschiedliche
Radien aufweisende Auflagescheibe, so kann mit großem Vorteil
zum einen die Spannkraft relativ dicht unterhalb des Werkstückes unabhängig
von der Gesamthöhe der Vorrichtung aufgebracht werden,
zum anderen lassen sich mit der Auflagescheibe Feineinstellungen
in der Höhenlage des Werkstückes vornehmen.
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Die
Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter
Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere
vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen
sind.
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Funktionsmäßig
gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen. Die
Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
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1:
einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße
Vorrichtung,
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2:
ein Detail, dass als Niederzugsvorrichtung arbeitet und
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3:
einen Querschnitt durch den beweglichen Spannblock in Höhe
des Details aus 2.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung im Längsschnitt.
Auf einer Grundplatte 6 sind zwei Spannblöcke 1, 2 angeordnet,
denen jeweils eine Auflageplatte 4, 5 zugeordnet
ist. Der in 1 auf der linken Seite dargestellte
Spannblock 1 ist nach einer Ausführungsform fest
auf der Grundplatte 6 angeordnet, nach einer anderen Ausführungsform
ist er mittels nicht dargestellter Befestigungsmittel in nicht dargestellten
Bohrungen einer Bohrungsreihe in diskreten Schritten verstellbar
angeordnet. Gut zu erkennen ist, dass der Spannblock 1 in
einem Kontaktbereich 7 an eine Auflageplatte 4 anliegt,
die ihrerseits im Bereich oberhalb der Grundplatte 6 mittels
Verbindungsmitteln wie Schrauben oder anderem lösbar mit
dem Spannblock 1 verbunden ist. Die Auflageplatte 4 weist
eine Dicke von etwa 20 mm und eine Durchtrittsöffnung 13 für
eine nicht dargestellte Spindel auf. Der Kontaktbereich 7 ist
auf Seiten der Auflageplatte 4 mit einer Ausnehmung versehen,
auf deren oberen Randfläche 14 ein nicht dargestelltes
Werkstück aufliegt. Das Werkstück wird von einem
Steg 14 der Auflageplatte 4 hintergriffen, so
dass das nicht dargestellte Werkstück auf der Randfläche 14 aufliegt
und an dem Steg 15 anliegt, der seinerseits wiederum im
Kontaktbereich 7 am Spannblock 1 anliegt. Auf
der rechten Seite der Vorrichtung gemäß 1 ist
ein beweglicher Spannblock 2 dargestellt, dem ebenfalls
eine Auflageplatte 5 zugeordnet ist. Auflageplatte 4 und
Auflageplatte 5 unterscheiden sich vor allem durch die
Ausgestaltung des jeweiligen Fußbereiches 16 und
sind ansonsten möglichst gleich aufgebaut, um die Konstruktion
einfach zu halten. Der bewegliche Spannblock 2 und die
ihm zugeordnete Auflageplatte 5 sind auf einer Gewindestange 17 verschieblich
geführt, die in einer Stütze 18 gelagert
aufgenommen ist, die ihrerseits mit der Grundplatte 6 verbunden
ist. Zwischen beweglichem Spannblock 2 und der ihm zugeordneten Auflageplatte 5 besteht
eine gelenkige Verbindung 8, die durch einen Aufnahmebolzen
mit Kugelaufsatz 9 und einer Tellerfeder 11 gebildet
wird. Weiterhin dargestellt ist eine Vorspannmutter 19,
die zum Fixieren der Lage von Spannblock 2 und Auflageplatte 5 zueinander
dient. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mittels
der Vorspannmutter eine Relativbewegung von Spannblock 2 und
Auflageplatte 5 zueinander durchgeführt wird,
um eine gewünschte Vorspannkraft zu erreichen. Danach werden
beide Bauteile stets nur gemeinsam gleichförmig bewegt.
Zum Spannen eines Werkstücks wird dieses auf die jeweiligen
Randflächen 14 gelegt und der bewegliche Spannblock 2 so
lange mittels der Gewindestange 17 verstellt, bis das Werkstück
vorgespannt ist. Dann wird mittels der Spannspindel die gewünschte
Spannkraft aufgebracht.
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2 zeigt
ein Detail der Vorrichtung, dass als Niederzugsvorrichtung wirkt
und zeigt insbesondere den Aufnahmebolzen mit Kugelaufsatz 9 und das
Verstellkraftelement 10. Der Aufnahmebolzen mit Kugelaufsatz 9 ist
dabei in einer konischen Bohrung 20 der Auflageplatte 5 aufgenommen,
die Tellerfeder 11 stützt die beiden Bauteile
gegeneinander ab. Zunächst besteht kein Kontakt zwischen
dem Kugelaufsatz des Aufnahmebolzens 9 und der Wandung der
konischen Bohrung 20. Beim Aufbringen von Spannkraft bewegt
sich der Kugelaufsatz in die konische Bohrung und weitet somit den
in 3 dargestellten Fußbereich der Auflageplatte 5 auf.
Dies führt zu einer Fixierung der Auflageplatte 5 an
der Grundplatte 6 und gleichzeitig zu einem Niederzug derselben.
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3 zeigt
einen Querschnitt durch den beweglichen Spannblock 2 in
Höhe des in 2 beschriebenen Details. Gut
zu erkennen sind die beiden Aufnahmebolzen mit Kugelaufsatz 9 sowie
die Gewindestange 17, die den beweglichen Spannblock 2 durchsetzt.
Die Auflageplatte 5 ist dabei so ausgebildet, dass sie
um einen Steg 21 der Grundplatte 6 herum greift.
Im Bereich der Aufnahmebolzen 9 weist die Aufnahmeplatte 5 einen Schlitz 22 auf.
Wird der Aufnahmebolzen 9 in die konische Bohrung 20 gepresst,
so drückt er die durch den Schlitz 22 getrennten
Teile der Aufnahmeplatte 5 auseinander und übt somit
von schräg unten eine Spannkraft auf den Steg 21 auf.
Dies verkeilt die Auflageplatte 5 sicher und unverrückbar.
Der Pfeil in 1 kennzeichnet die Aufstellbewegung
der Spannblöcke 1, 2 beim Aufbringen
der Spannkraft entlang der Achse 23. Gut zu erkennen ist,
dass die Spannbacken 1, 2 in ihrem oberen Kontaktbereich 7 an
der jeweiligen Auflageplatte 4, 5 im 1/100 Bereich
entlang gleiten können, so dass ein eingespanntes Werkstück
sich nicht aufrichtet. Hierdurch ist mit großem Vorteil
erreicht, dass sich eingespannte Werkstücke nicht mehr
abheben.
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- 1
- Spannblock
- 2
- Spannblock
- 3
- Spindel
- 4
- Auflageplatte
- 5
- Auflageplatte
- 6
- Grundplatte
- 7
- Kontaktbereich
- 8
- gelenkige
Verbindung
- 9
- Aufnahmebolzen
mit Kugelaufsatz
- 10
- Verstellkraftelemen
- 11
- Tellerfeder
- 12
- Auflagescheibe
- 13
- Durchtrittsöffnung
- 14
- obere
Randfläche
- 15
- Steg
- 16
- Fußbereich
- 17
- Gewindestange
- 18
- Stütze
- 19
- Vorspannmutter
- 20
- konische
Bohrung
- 21
- Steg
- 22
- Schlitz
- 23
- Achse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006046863 [0001]
- - DE 202005018193 [0001]