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Die Erfindung betrifft eine universelle Spannvorrichtung zum Fixieren eines Werkstücks gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Eine mechanische Bearbeitung von Werkstücken mittels automatischer Werkzeugmaschinen oder manueller Bearbeitung setzt sich in der Regel aus einer Abfolge von mehreren Bearbeitungsschritten zusammen, in deren Verlauf mehrere verschiedene Werkzeuge auf mehreren verschiedenen Seiten des Werkstücks zum Einsatz kommen, so dass eine Positionierung des Werkstücks ggf. mehrmals verändert werden muss. Wird für die Bearbeitung eine starre, unbewegliche Spannvorrichtung zum Einspannen und Halten des Werkstücks eingesetzt, so muss das Werkstück stets neu eingespannt werden, um die Position des Werkstücks zu verändern. Folglich erfordern derartige Neupositionierungen ein wiederholtes Aus- und erneutes Einspannen des Werkstücks. Jedoch sind diese Umspannungen sehr fehleranfällig, da das Werkstück nicht exakt in die erforderliche neue Position gebracht und dort fixiert werden kann. Insbesondere bei einer maschinellen Bearbeitung hat dies zur Folge, dass nachfolgende Bearbeitungsschritte nur mit verminderter Genauigkeit durchgeführt werden können. Zusätzlich erfordert jede Umspannung einen großen zeitlichen Aufwand.
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Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, werden komplexe mehrachsige Bearbeitungsmaschinen eingesetzt, wie bspw. sog. 4- oder 5-Achsmaschinen, die es erlauben, das zu bearbeitende Werkstück ohne mehrmaliges Umspannen in verschiedene Positionen zu bewegen und anschließend zu bearbeiten, wodurch zusätzlich die Bearbeitungszeit aufgrund fehlender Umspannvorgänge erheblich verkürzt wird. Jedoch erfordern diese mehrachsigen Bearbeitungsmaschinen u. a. eine hohe Rechenleistung und komplexe Steuerungsalgorithmen, so dass sie aufgrund der hieraus resultierenden hohen Kosten lediglich für Großserien mit einer großen Anzahl identischer Werkstücke rentabel sind.
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Anstelle der mehrachsigen Bearbeitungsmaschinen kommen auch speziell angefertigte Spannvorrichtungen und individuell angepasste Spannbacken für Schraubstöcke bzw. Maschinenschraubstöcke zum Einsatz. Diese weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie speziell für das zu bearbeitende Werkstück angepasst und angefertigt werden müssen, so dass diese Spannvorrichtungen und Spannbacken insbesondere aufgrund hoher Herstellungskosten und kostenintensiven Rüstzeiten ebenfalls vorrangig für Großserien eingesetzt werden.
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Sowohl die komplexen mehrachsigen Bearbeitungsmaschinen als auch die individuell angepassten Spannvorrichtungen eignen sich somit nicht für einzelne Werkstücke, wie bspw. Prototypen, und kleinere bis mittlere Werkstückserien.
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Aus der kanadischen Patentschrift
CA 2 361 775 C ist darüber hinaus ein Schraubstück zum Einspannen eines Werkstücks bekannt. Dieser ist um eine vertikale Achse relativ zu einem Sockel drehbar ausgebildet und erlaubt außerdem eine Drehung von Spannbacken um eine horizontale Achse. Eine Arretierung dieser beweglichen Elemente erfolgt mittels Knebelschrauben durch Verspannen der jeweiligen Elemente.
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Dieser Schraubstock weißt u. a. den Nachteil auf, dass dieser nicht universell in Verbindung mit bekannten Bearbeitungsmaschinen einsetzbar ist. Ferner ermöglicht die Arretierung des Schraubstocks keine exakte und reproduzierbare Positionierung des Werkstücks.
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Es ist somit ein Ziel, eine universelle Spannvorrichtung bereitzustellen, die die o. g. Nachteile reduziert oder vermeidet und einfach zu handhaben ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Demnach wird eine Spannvorrichtung zum Fixieren eines Werkstücks mit einem Stativ zum Befestigen der Spannvorrichtung und einem mit dem Stativ verbundenen Werkstückhalter zur Aufnahme des Werkstücks bereitgestellt, wobei der Werkstückhalter in einem nicht-arretierten Zustand der Spannvorrichtung relativ zu dem Stativ um eine Schwenkachse schwenkbar ist. Außerdem weist die Spannvorrichtung eine Arretierungsvorrichtung zum Arretieren des schwenkbaren Werkstückhalters in mindestens einer relativ zu dem Stativ geschwenkten Verschwenkposition auf. Die Arretierungsvorrichtung umfasst einen Rastbolzen und einen sich beim Schwenken des Werkstückhalters relativ zu dem Rastbolzen bewegenden Eingriffsabschnitt mit einer Anzahl von Ausnehmungen, wobei in einem arretierten Zustand der Spannvorrichtung der Rastbolzen in mindestens eine Ausnehmung der Anzahl von Ausnehmungen des Eingriffsabschnitts eingreift und den schwenkbaren Werkstückhalter in der mindestens einen Verschwenkposition arretiert.
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Folglich umfasst die Arretierungsvorrichtung zwei Elemente, den Rastbolzen und den Eingriffsabschnitt, die relativ zueinander bewegt werden, sobald eine Schwenkbewegung des Werkstückhalters erfolgt. Beispielsweise können der Rastbolzen an dem Stativ und der Eingriffsabschnitt an dem Werkstückhalter angeordnet sein, so dass eine entsprechende Relativbewegung bei einer Schwenkbewegung des Werkstückhalters bewirkt wird. Ebenso ist eine umgekehrte Anordnung möglich, bei der der Rastbolzen an dem Werkstückhalter und der Eingriffsabschnitt an dem Stativ angeordnet sind. Auch in diesem Fall wird die beschriebene Relativbewegung zwischen Rastbolzen und Eingriffsabschnitt bewirkt. Als Rastbolzen kann bspw. ein mittels einer Federanordnung vorgespannter Bolzen vorgesehen sein, der von der Federanordnung in Richtung des Eingriffsabschnitts gedrückt wird und somit für einen automatischen Eingriff des Rastbolzens in die jeweilige Ausnehmung sorgt, sobald der Rastbolzen mit dieser Ausnehmung fluchtet. Greift der Rastbolzen in eine der Ausnehmungen des Eingriffsabschnitts ein, so wird die Schwenkbewegung des Werkstückhalters blockiert. Vorzugsweise sind die Ausnehmungen daher derart an die Größe des Rastbolzens angepasst, dass sowohl ein leichtgängiger Eingriff des Rastbolzens als auch eine erforderliche Blockierwirkung der Schwenkbewegung gewährleistet wird.
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Der Eingriff des Rastbolzens in eine der Ausnehmungen ermöglicht eine exakte Fixierung des Werkstückhalters in einer durch die Ausnehmung definierten Verschwenkposition, so dass der Werkstückhalter in einer durch diese Verschwenkposition definierte Winkelstellung relativ zu dem Stativ fixiert wird und nicht weiter geschwenkt werden kann. Des Weiteren ermöglicht das Eingreifen des Rastbolzens ein reproduzierbares Verschwenken des Werkstückhalters, so dass auch in einem späteren Arbeitsschritt eine zuvor bereits angefahrene Verschwenkposition erneut exakt und reproduzierbar eingestellt werden kann. Soll der Werkstückhalter aus einer arretierten Position geschwenkt werden, so ist der Rastbolzen zuvor aus dem Eingriff mit der Ausnehmung zu entfernen. Im Falle eines vorgespannten Rastbolzens ist dieser also entgegen der Vorspannkraft der Federanordnung zu bewegen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Schwenkachse im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Dies bedeutet, dass der Werkstückhalter in einer Betriebsposition der Spannvorrichtung mittels einer Schwenkbewegung um die horizontal ausgerichtete Schwenkachse bezüglich des Stativs seitlich gekippt werden kann. Selbstverständlich kann die Schwenkachse aber auch eine andere Ausrichtung aufweisen und bspw. vertikal oder unter einem beliebigen Winkel bzgl. einer horizontalen Ebene ausgerichtet sein.
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Des Weiteren kann der Werkstückhalter relativ zu dem Stativ ausgehend von einer Neutralstellung um mindestens 90° entgegen dem Uhrzeigersinn und/oder um mindestens 90° in Richtung des Uhrzeigersinns um die Schwenkachse schwenkbar ausgebildet sein. Die Neutralstellung wird durch eine definierte Anordnung des Werkstückhalters zu dem Stativ bestimmt, so dass der Werkstückhalter ausgehend von dieser Neutralstellung mindestens um den benannten Winkel um die Schwenkachse geschwenkt werden kann. Als Neutralstellung kann bspw. eine Anordnung des Werkstückhalters bzgl. des Stativs definiert werden, in der der Werkstückhalter und/oder eine damit verbundene Halte- bzw. Klemmanordnung horizontal und/oder parallel zu einem Träger, wie bspw. einem Maschinentisch, ausgerichtet ist. Insbesondere ist die horizontale Ausrichtung des Werkstückhalters oder der Halte- bzw. Klemmanordnung bei einer horizontalen Ausrichtung einer Auflagefläche A oder eines Spannabschnitts dieser Elemente für das fixierte Werkstück erfüllt.
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Entsprechend einer anderen Ausführungsform kann die Arretierungsvorrichtung mindestens einen einstellbaren Anschlag für den schwenkbaren Werkstückhalter umfassen. Der mindestens eine Anschlag kann bspw. in Form mindestens einer einstellbaren Anschlagsschraube bereitgestellt werden und ist nachfolgend in 1 beispielhaft beschrieben.
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Die Spannvorrichtung kann außerdem mindestens eine Spannschraube zum Verspannen des Werkstückhalters mit dem Stativ umfassen. Diese kann bspw. eine Welle mit einem wirkgekoppelten Spannhebel umfassen, wobei die Welle die voranstehend beschriebene Schwenkachse der Spannvorrichtung bilden kann. Durch die Verspannung des Werkstückhalters mit dem Stativ kann eine zusätzliche Arretierung beider zueinander beweglicher Elemente erzielt werden, so dass eine mechanische Belastung auf die beschriebene Arretierungsvorrichtung aufgrund einer mechanischen Bearbeitung eines in der Spannvorrichtung eingespannten Werkstücks reduziert wird.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst der Werkstückhalter mindestens eine Halte- bzw. Klemmanordnung aus einer Gruppe bestehend aus einem Backenfutter, einem Spannzangenfutter, einer Klemmhebelanordnung und einer Halterplatte mit Spannbohrungen und/oder Spannnuten. Somit kann der Werkstückhalter an das zu fixierende Werkstück angepasst sein. Ebenso ist es möglich die Halte- bzw. Klemmanordnung des Werkstückhalters trenn- und auswechselbar auszuführen, so dass der Werkstückhalter durch ein Auswechseln der jeweils passenden Halte- bzw. Klemmvorrichtung individuell an das jeweilige Werkstück angepasst werden kann.
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Außerdem kann das Stativ einen Einspannabschnitt zum Befestigen der Spannvorrichtung umfassen. Der Einspannabschnitt definiert einen bestimmten Abschnitt des Stativs, der dazu vorgesehen ist in einer Fixiervorrichtung, wie bspw. einem Schraubstock oder in einem Maschinenschraubstock, befestigt zu werden. Vorzugsweise weist der Einspannabschnitt ebene und zueinander parallel angeordnete Seitenwände auf, die flächig von Spannbacken der Fixiervorrichtung beaufschlagt werden können. Auf diese Weise kann die Spannvorrichtung schnell und einfach eingesetzt werden und ist über eine vorgegebene Ausrichtung der Fixiervorrichtung ebenfalls ausgerichtet. Insbesondere in Verbindung mit einem Maschinenschraubstock ist eine korrekte Ausrichtung zu einem zugehörigen Maschinentisch und einer Spindel bzw. einem Werkzeug der jeweiligen Bearbeitungsmaschine über die vorgegebene Ausrichtung des Maschinenschraubstocks gegeben.
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In einer weiteren Ausführung umfasst das Stativ mindestens ein Stützbein zum Abstützen und/oder Befestigen der Spannvorrichtung. Weist das Stativ lediglich ein Stützbein auf, so kann das Stativ bspw. in der o. g. Fixiervorrichtung befestigt sein und das Standbein das Stativ zusätzlich abstützen. Darüber hinaus kann das Stativ mittels des Stützbeins auf einem Träger, bspw. einem Maschinentisch, befestigt werden.
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Sind in einer Ausführungsform dagegen mehrere Stützbeine vorgesehen, so kann auf eine Befestigung in einer Fixiervorrichtung verzichtet werden und das Stativ mittels der Stützbeine fest auf dem Träger befestigt werden.
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Optional kann der beschriebene Eingriffsabschnitt auswechselbar ausgebildet sein. Somit können unterschiedliche Eingriffsabschnitte eingesetzt werden, die sich bspw. in der jeweiligen Anordnung ihrer Ausnehmungen unterscheiden und somit unterschiedliche Verschwenkpositionen definieren. Werden also für ein Werkstück spezielle Winkelstellungen bzw. Verschwenkpositionen benötigt, so kann ein angepasster Eingriffsabschnitt mit entsprechend angeordneten Ausnehmungen eingesetzt werden. Ein Austausch des Eingriffsabschnitts erfolgt durch Auswechseln des Bauteils, auf dem der Eingriffsabschnitt angeordnet ist. Dies kann bspw. der Werkstückhalter oder ein hiervon abtrennbares Teilelement des Werkstückhalters sein.
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Eine mögliche Verwendung der voranstehend beschriebenen Spannvorrichtung umfasst bspw. eine Verwendung in mindestens einem starren oder in mindestens einem um mindestens eine Drehachse drehbaren Schraubstock. Wird die erfindungsgemäße Spannvorrichtung in einem drehbaren Schraubstock befestigt, so kann – je nach Ausrichtung der Drehachse des Schraubstocks und der Schwenkachse der Spannvorrichtung – aufgrund einer Einstellbarkeit um mindestens zwei Winkel eine mehrachsige Bearbeitungsmaschine simuliert werden. Weist die Spannvorrichtung bspw. eine horizontale Schwenkachse und der Schraubstock mindestens eine vertikale Drehachse auf, so entsprechen die Bewegungsmöglichkeiten den Freiheitsgraden einer 5-Achsmaschine.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in perspektivischer Darstellung.
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2 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in einer Seitenansicht a, einer Vorderansicht b und einer Draufsicht c.
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3 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in einer Schnittansicht.
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4 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in eingespanntem Zustand auf einem Maschinentisch in einer ersten perspektivischen Ansicht.
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5 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in eingespanntem Zustand nach 4 in einer Vorderansicht a, einer Detailansicht b und einer zweiten perspektivischen Ansicht C.
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6 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in einer Seitenansicht a, einer perspektivischen Ansicht b und einer Vorderansicht c.
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7 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in einer Seitenansicht a, einer perspektivischen Ansicht b und einer Vorderansicht c.
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8 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung mit einem beinlosen Stativ in einer Seitenansicht a, einer perspektivischen Ansicht b und einer Vorderansicht c.
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9 zeigt eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung mit einem zweibeinigen Stativ in einer Seitenansicht a, einer perspektivischen Ansicht b und einer Vorderansicht c.
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10 zeigt eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung mit einem zweibeinigen Stativ in einer Seitenansicht a, einer perspektivischen Ansicht b und einer Vorderansicht c.
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11 zeigt eine siebte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung mit einem zweibeinigen Stativ in einer Seitenansicht a, einer perspektivischen Ansicht b und einer Vorderansicht c.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10. Diese umfasst ein Stativ 11 mit einem Stützbein 12 und einer Spannplatte 13 zum Befestigen der Spannvorrichtung 10 bspw. auf einem Träger, wie bspw. einem Arbeits- oder Maschinentisch (nicht dargestellt). Des Weiteren umfasst die Spannvorrichtung 10 einen mit dem Stativ 11 verbundenen Werkstückhalter 14. Der Werkstückhalter 14 weist in der dargestellten Ausführungsform einen Klemmhebel 15 sowie zwei Spannbacken 16 zum Einspannen und Fixieren eines zu bearbeitenden Werkstücks (ebenfalls nicht dargestellt) auf. Darüber hinaus ist der Werkstückhalter 14 relativ zu dem Stativ 11 um eine Schwenkachse X-X schwenkbar, so dass eine Ausrichtung des zwischen den Spannbacken 16 eingespannten Werkstückes (nicht dargestellt) mittels einer seitlichen Schwenkbewegung aus der dargestellten Neutralstellung in eine Verschwenkposition (vgl. 4) verändert werden kann, ohne das Werkstück aus- und neu einspannen zu müssen. Die Neutralstellung wird durch die Anordnung des Werkstückhalters 14 senkrecht über dem Stativ 11 definiert, wobei eine Auflagefläche A für ein einzuspannendes Werkstück sowie die Spannbacken 16 in ihrer Längserstreckung horizontal ausgerichtet sind. Zum Arretieren des schwenkbaren Werkstückhalters 14 in der geschwenkten Verschwenkposition sowie in der Neutralstellung umfasst die Spannvorrichtung 10 eine Arretierungsvorrichtung 17 mit einem Eingriffsabschnitt 18, der dem Werkstückhalter 14 zugeordnet ist und zusammen mit diesem geschwenkt wird. Der Eingriffsabschnitt 18 weist eine Anzahl von Ausnehmungen 19 auf, in die in einem arretierten Zustand der Spannvorrichtung 10 ein Rastbolzen (nicht dargestellt, vgl. 2) eingreifen kann. Dieser Rastbolzen ist dem Stativ 11 zugeordnet und wird somit in einem nicht-arretierten Zustand der Spannvorrichtung 10 bei einer Schwenkbewegung des Werkstückhalters 14 und dem Eingriffsabschnitt 18 relativ zu diesem bewegt. Steht der Rastbolzen jedoch in Eingriff mit einer der Ausnehmungen 19 des Eingriffsabschnitts 18, so wird eine Schwenkbewegung des Werkstückhalters 14 relativ zu dem Stativ 11 blockiert. Darüber hinaus umfasst die Arretierungsvorrichtung zwei Anschlagschrauben 20 (vgl. 2 Ansicht b), die in eine in dem Eingriffsabschnitt 18 ausgebildete Nut 21 eingreifen. Ein kanalförmiger Längsverlauf der Nut 21 erstreckt sich abschnittsweise entlang einer Oberfläche des Werkstückhalters 14 und ist senkrecht zur Schwenkachse X-X ausgerichtet, so dass die an dem Stativ 11 angeordneten und in die Nut 21 eingreifenden Anschlagsschrauben 20 während einer Schwenkbewegung des Werkzeughalters 14 dem Längsverlauf der Nut 21 folgen können. Sobald eine der Anschlagschrauben 20 ein Ende der Nut 21 erreicht hat und dieses beaufschlägt, wirkt die jeweilige Anschlagschraube 20 als Anschlag und blockiert eine weitere Schwenkbewegung in diese Richtung. Auf diese Weise können mittels der Anschlagschrauben 20 definierte Anschläge für eine maximale Schwenkbewegung des Werkstückhalters 14 bereitgestellt werden. Hierdurch wird sowohl ein einfaches und exaktes erstmaliges Anfahren der durch die Anschläge definierten maximalen Verschwenkposition als auch ein reproduzierbares erneutes Anfahren dieser Verschwenkposition ermöglicht, nachdem der Werkstückhalter bspw. für einen zwischenzeitlichen Bearbeitungsschritt des Werkstücks in eine andere Verschwenkposition bewegt wurde. Dies erlaubt in beiden Fällen ein exaktes Positionieren des in dem Werkstückhalter 14 angeordneten Werkstücks und ermöglicht hierdurch die Erzielung höherer Fertigungsgenauigkeiten bzw. niedriger Fertigungstoleranzen.
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Darüber hinaus weißt die Spannvorrichtung 10 einen Spannhebel 22 auf, der mit einer Welle 22a wirkgekoppelt ist und in einem verspannten Zustand das Stativ 11 mit dem Werkstückhalter 14 verspannt, so dass beim Bearbeiten des Werkstücks auftretende Kräfte direkt auf das Stativ 11 übertragen werden können und eine Beanspruchung und ein damit verbundener Verschleiß der Arretierungsvorrichtung 17 reduziert wird.
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2 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 nach 1 in einer Seitenansicht a, einer Vorderansicht b und einer Draufsicht c. In Ansicht a ist der bereits genannte Rastbolzen 23 dargestellt, der dem Stativ 11 zugeordnet und in diesem gehalten wird. Der Rastbolzen 23 weißt ein erstes verdicktes Ende zum manuellen Betätigen des Rastbolzens 23 und ein stiftförmiges zweites Ende zum Eingreifen in eine der Ausnehmungen 19 des Eingriffsabschnitts 18 auf. Der Rastbolzen 23 kann bspw. über eine Federanordnung (nicht dargestellt) vorgespannt sein, so dass er in einem nicht-betätigten Zustand in eine der Ausnehmungen 19 eingreift und ein Schwenken des Werkstückhalters 14 blockiert. Zum Schwenken des Werkstückhalters 14 muss der Rastbolzen 23 betätigt und entgegen der Vorspannkraft der Federanordnung aus dem Eingriff mit der Ausnehmung 19 entfernt werden. Darüber hinaus sind in der Ansicht a die bereits beschriebenen Anschlagschrauben 20 dargestellt, die in die Nut 21 eingreifen und mittels einer Stellmutter 24 in ihrer Länge variiert werden können. Somit stellen sie, wie bereits beschrieben, einen einstellbaren Anschlag für den schwenkbaren Werkstückhalter 14 bereit.
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Ansicht b zeigt die Anordnung der beiden Anschlagschrauben 20 und des Rastbolzens 23 an der Spannvorrichtung 10. Darüber hinaus sind in Ansicht c Ausnehmungen 25 in der Spannplatte 13 dargestellt, die zur Fixierung der Spannplatte 13 und somit der Spannvorrichtung 10 auf einem Träger, wie bspw. auf einem Werktisch oder einem Maschinentisch, verwendbar sind.
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3 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 in einer Schnittansicht A-A. Demnach ist der Werkstückhalter 14 über die Welle 22a schwenkbar mit dem mit der Spannplatte 13 verbundenen Stativ 11 verbunden. In der dargestellten Ausführungsform umfasst der Werkstückhalter 14 eine Halteanordnung 14a mit dem Klemmhebel 15 und den Spannbacken 16 sowie ein mit der Halteanordnung 14a lösbar verbundenes Verbindungselement 26. Auf dem Verbindungselement 26 sind der Eingriffsabschnitt 18 mit den Ausnehmungen 19 und die Nut 21 angeordnet. Dieser mehrteilige Aufbau des Werkstückhalters 14 erlaubt einen einfachen Austausch des Halteanordnung 14a für den Fall, dass eine andere Halte- bzw. Klemmvorrichtung zum Einsatz kommen soll. Hierzu ist kein zusätzliches Entfernen der Welle 22a und des Spannhebels 22 notwendig, da lediglich die Halteanordnung 14a von dem Verbindungselement 26 getrennt werden muss. Darüber hinaus ermöglicht der mehrteilige Aufbau des Werkstückhalters 14 die Verwendung verschiedener Eingriffsabschnitte 18 mittels eines einfachen Austauschs des Verbindungselements 26. Es ist somit möglich unterschiedliche Anordnungen der Ausnehmungen 19 vorzusehen, so dass durch den Austausch des Verbindungselements 26 neue Verschwenkpositionen definiert werden können, die bspw. auf ein zu bearbeitendes Werkstück angepasst sind. Alternativ ist es selbstverständlich ebenso möglich, das Verbindungselement 26 und die Halteanordnung 14a einstückig auszubilden. Darüber hinaus weist die Welle 22a in der dargestellten Ausführungsform eine sich in Richtung des Spannhebels 22 abschnittsweise verjüngende Form zur Verspannung des Stativs 11 mit dem Werkstückhalter 14 auf.
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4 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 nach 1 bis 3 in einem eingespannten Zustand auf einem Maschinentisch 27 sowie mit einem in eine Verschwenkposition geschwenkten Werkstückhalter 14. Die Spannvorrichtung 10 ist außerdem mittels der an einem Stützbein 30 des Stativs 11 angeordneten Spannplatte 13 auf dem Maschinentisch 27 abgestützt. Darüber hinaus umfasst das Stativ 11 einen Einspannabschnitt 29, der zwischen zwei Spannbacken eines ebenfalls auf dem Maschinentisch 27 angeordneten Maschinenschraubstocks 28 eingespannt ist. Dies ermöglicht eine einfache und stabile Integration der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 in bekannte Bearbeitungsmaschinen zur Bearbeitung eines Werkstücks 31.
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5 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 in eingespanntem Zustand nach 4 in einer Vorderansicht a, einer Detailansicht b und einer zweiten perspektivischen Ansicht c. Der Wertstückhalter 14 ist aus einer senkrecht über dem Stativ 11 angeordneten Neutralstellung N um einen Verschwenkwinkel a in die dargestellte seitliche Verschwenkposition gekippt, so dass auf einfache Weise bspw. eine Bohrung 32 in das Werkstück 31 unter dem eingestellten Winkel a eingeschnitten werden kann (vgl. Detail A in Ansicht b).
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6 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 60 in einer Seitenansicht a, einer perspektivischen Ansicht b und einer Vorderansicht c. Die dargestellte Ausführungsform stimmt im Wesentlichen mit der Ausführungsform nach 1 bis 5 überein, so dass auf die gegebene Beschreibung verwiesen wird. Unterschiede ergeben sich jedoch in der Ausgestaltung des Werkstückhalters 64. Dieser umfasst ebenfalls das bereits beschriebene Verbindungselement 26, weist jedoch eine abweichend ausgebildete Halteanordnung 64a auf. Diese umfasst ein sog. Backenfutter bzw. Spannzangenfutter, wie es bspw. bei Drehmaschinen zum Fixieren von Werkstücken eingesetzt wird.
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7 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 70 in einer Seitenansicht a, einer perspektivischen Ansicht b und einer Vorderansicht c. Auch diese dargestellte Ausführungsform stimmt im Wesentlichen mit der Ausführungsform nach 1 bis 5 überein, so dass auf die gegebene Beschreibung verwiesen wird. Unterschiede ergeben sich jedoch in der Ausgestaltung des Werkstückhalters 74. Dieser umfasst ebenfalls das bereits beschriebene Verbindungselement 26, weist jedoch eine abweichend ausgebildete Halteanordnung 74a auf. Diese umfasst eine Halterplatte mit Spannnuten zum Fixieren eines Werkstücks. Außerdem kann die Halterplatte auch Spannbohrungen umfassen (nicht dargestellt).
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8 zeigt eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 80 mit einem beinlosen Stativ 81 in einer Seitenansicht a, einer perspektivischen Ansicht b und einer Vorderansicht c. Die dargestellte Ausführungsform stimmt im Wesentlichen mit der Ausführungsform nach 1 bis 5 überein, so dass auf die gegebene Beschreibung verwiesen wird. Unterschiede ergeben sich jedoch in der Ausgestaltung des Stativs 81. Dieses umfasst kein Stützbein (12) sowie keine Spannplatte (13). Eine Befestigung des Stativs 81 erfolgt in dieser Ausführungsform bspw. durch Einspannen in mindestens einen Schraubstock oder Maschinenschraubstock. Das Stativ 81 stellt jedoch keine zusätzliche Abstützung mittels eines Standbeins bereit. Dies bietet den Vorteil einer kompakterer Bauform und einer verbesserten Handlichkeit insbesondere beim Einsatz mit Bearbeitungsmaschinen.
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9 zeigt eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 90 mit einem zweibeinigen Stativ 91 in einer Seitenansicht a, einer perspektivischen Ansicht b und einer Vorderansicht c. Die dargestellte Ausführungsform stimmt im Wesentlichen mit der Ausführungsform nach 1 bis 5 überein, so dass auf die gegebene Beschreibung verwiesen wird. Unterschiede ergeben sich jedoch in der Ausgestaltung des Stativs 91. Dieses umfasst zwei Stützbeine 92, die jeweils an einem entgegengesetzten Ende des Stativs 91 angeordnet sind und jeweils eine Spannplatte 93 aufweisen. Eine Befestigung des Stativs 91 erfolgt in dieser Ausführungsform vorzugsweise mittels der Spannplatten 93, so dass auf eine zusätzliche Einspannung des Stativs 91 verzichtet werden kann. Selbstverständlich ist dennoch eine zusätzliche Einspannung bei Bedarf möglich.
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10 zeigt eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 100 mit einem zweibeinigen Stativ in einer Seitenansicht a, einer perspektivischen Ansicht b und einer Vorderansicht c. Die dargestellte Ausführungsform stimmt im Wesentlichen mit der Ausführungsform nach 9 überein, so dass auf die gegebene Beschreibung verwiesen wird. Unterschiede ergeben sich jedoch in der Ausgestaltung des Werkstückhalters 104. Dieser umfasst ebenfalls das bereits beschriebene Verbindungselement 26, weist jedoch eine abweichend ausgebildete Halteanordnung 104a auf. Diese umfasst eine Halterplatte mit Spannnuten zum Fixieren eines Werkstücks. Außerdem kann die Halterplatte auch Spannbohrungen umfassen (nicht dargestellt).
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11 zeigt eine siebte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung mit einem zweibeinigen Stativ in einer Seitenansicht a, einer perspektivischen Ansicht b und einer Vorderansicht c. Die dargestellte Ausführungsform stimmt im Wesentlichen mit der Ausführungsform nach 9 überein, so dass auf die gegebene Beschreibung verwiesen wird. Unterschiede ergeben sich jedoch in der Ausgestaltung des Werkstückhalters 114. Dieser umfasst ebenfalls das bereits beschriebene Verbindungselement 26, weist jedoch eine abweichend ausgebildete Halteanordnung 114a auf. Diese umfasst ein sog. Backenfutter bzw. Spannzangenfutter, wie es bspw. bei Drehmaschinen zum Fixieren von Werkstücken zum Einsatz kommt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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