DE102012010418A1

DE102012010418A1 - Niederzugbacken und Werkstückklemmvorrichtung

Info

Publication number: DE102012010418A1
Application number: DE201210010418
Authority: DE
Inventors: Anatolij Tkatschenko
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2013-11-28
Anticipated expiration: 2032-05-26
Also published as: DE102012010418B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Niederzugbacken für eine Werkstückklemmvorrichtung oder dergleichen Schraubstock (1), der an dem Schraubstock anordbar ist, mit einem Niederzugelement (4), das derart beweglich am Niederzugsbacken (2) gelagert ist, dass es beim Aufbringen einer Klemmkraft (FK) auf ein Werkstück (30) in Richtung einer Klemmrichtung (RK) eine Niederzugkraft (FN) auf das Werkstück (30) in einer von der Klemmrichtung (RK) insbesondere um 90° abweichenden Niederzugsrichtung (RN) bewirkt, und mit wenigstens einem Auflageelement (10), das derart ausgebildet ist, dass das Werkstück (30) mittels der Niederzugskraft (FN) gegen das Auflageelement (10) drängbar ist, wobei das Auflageelement (10) an wenigstens einer Position am Niederzugsbacken (2) lösbar positionierbar ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Werkstückklemmvorrichtung oder einen dergleichen Schraubstock mit wenigstens zwei sich gegenüberliegenden und in einer Klemmrichtung (RK) aufeinander zu und entgegen der Klemmrichtung (RK) von einander weg bewegbaren Niederzugsbacken (2), wobei wenigstens ein Niederzugsbacken (2) gemäß der vorgenannten Art ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Niederzugbacken für eine Werkstückklemmvorrichtung oder einen dergleichen Schraubstock, der an dem Schraubstock anordbar ist, mit einem Niederzugelement, das derart beweglich am Niederzugbacken gelagert ist, dass es beim Aufbringen einer Klemmkraft auf ein Werkstück in Richtung einer Klemmrichtung eine Niederzugkraft auf das Werkstück in einer von der Klemmrichtung insbesondere um 90° abweichenden Niederzugsrichtung bewirkt.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Werkstückklemmvorrichtung oder einen dergleichen Schraubstock mit wenigstens zwei sich gegenüberliegenden und in einer Klemmrichtung aufeinander zu und entgegen der Klemmrichtung voneinander weg bewegbaren Niederzugbacken gemäß der vorgenannten Art.
Derartige Niederzugbacken bzw. Werkstückklemmvorrichtungen, die mit solchen Niederzugbacken ausgerüstet sind, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie ermöglichen das Einklemmen eines Werkstücks zwischen den beiden Niederzugbacken, wobei beim Aufbringen der Klemmkraft das Werkstück nicht nur in Klemmrichtung gehalten, sondern auch in Niederzugrichtung meist gegen eine Unterlage gepresst wird.
Ihre Anwendung finden derartige Niederzugbacken und Werkstückklemmvorrichtungen insbesondere im Maschinenbaubereich und insbesondere in der Metallverarbeitung, wo beispielsweise Werkstücke zur spanenden oder fräsenden Bearbeitung gehalten werden müssen. Dabei ist es mitunter nötig, das Werkstück einzuklemmen, dann zu bearbeiten und anschließend beispielsweise um 90° versetzt erneut anzuspannen, um den angefangenen Bearbeitungsvorgang zu beenden. Mitunter ist es dabei notwendig, das Werkstück mit einem identischen Höhenniveau einzuspannen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Niederzugbacken bzw. Werkstückklemmvorrichtungen stellt gerade dies jedoch das Problem dar. Auch ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen nachteilig, dass zum Einspannen unterschiedlicher Werkstücke meist umfangreiche Umbaumaßnahmen an der Werkstückklemmvorrichtung vorgenommen werden müssen, um beispielsweise diese Werkstücke auf definierte Höhenniveaus niederzudrücken, um sie dann entsprechend zu bearbeiten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, einen Niederzugbacken für eine Werkstückklemmvorrichtung bzw. eine Werkstückklemmvorrichtung der vorgenannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein sicheres niveaudefiniertes Festklemmen eines Werkstücks reversibel möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Niederzugbacken für eine Werkstückklemmvorrichtung und eine Werkstückklemmvorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Insbesondere wird diese Aufgabe gelöst durch einen Niederzugbacken für eine Werkstückklemmvorrichtung oder dergleichen Schraubstock, der an dem Schraubstock anordbar ist, mit einem Niederzugelement, das derart beweglich am Niederzugsbacken gelagert ist, dass es beim Aufbringen einer Klemmkraft auf ein Werkstück in Richtung einer Klemmrichtung eine Niederzugkraft auf das Werkstück in einer von der Klemmrichtung insbesondere um 90° abweichenden Niederzugsrichtung bewirkt, und mit wenigstens einem Auflageelement, das derart ausgebildet ist, dass das Werkstück mittels der Niederzugskraft gegen das Auflageelement drängbar ist, wobei das Auflageelement an wenigstens einer Position am Niederzugsbacken lösbar positionierbar ist.
Darüber hinaus wird diese Aufgabe gelöst durch eine Werkstückklemmvorrichtung oder einen dergleichen Schraubstock mit wenigstens zwei sich gegenüberliegenden und in einer Klemmrichtung aufeinander zu und entgegen der Klemmrichtung voneinander weg bewegbaren Niederzugbacken gemäß der vorgenannten oder im Weiteren beschriebenen Art.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung ist, dass der Niederzugbacken, der an der Werkstückklemmvorrichtung befestigt oder befestigbar ist, wenigstens ein Auflageelement aufweist, das derart ausgebildet ist, dass es an wenigstens einer Position und vorzugsweise an unterschiedlichen Positionen am Niederzugbacken lösbar positionierbar ist, wobei das Werkstück beim Aufbringen einer Klemmkraft über den Niederzugbacken durch die resultierende Niederzugkraft in Niederzugrichtung gegen das Auflageelement gedrängt wird. Das Auflageelement bildet also ein Höhenniveau, das insbesondere das reversible Festsetzen des Werkstücks in der Werkstückklemmvorrichtung bzw. eingeklemmt durch den Niederzugbacken mit einem fest definierten Höhenniveau erlaubt.
Dabei kann das Auflageelement aufgrund seiner lösbaren Positionierung vom Niederzugbacken entfernt werden bzw. eingesetzt werden, wenn dazu Bedarf besteht.
Vorzugsweise ist das Auflageelement an wenigstens zwei unterschiedlichen Positionen am Niederzugbacken positionierbar, so dass das resultierende definierte Höhenniveau an das einzuklemmende Werkstück adaptierbar ist. Auf diese Weise können also unterschiedliche Werkstücke mit der Werkstückklemmvorrichtung bzw. einem Niederzugbacken, der an einer solchen Werkstückklemmvorrichtung vorgesehen ist, bearbeitet werden.
Vorzugsweise weist das Auflageelement wenigstens ein Befestigungsmittel auf, das komplementär zu wenigstens einem Befestigungsgegenmittel am Niederzugbacken ausgebildet ist, oder umgekehrt, so dass das Auflageelement insbesondere werkzeuglos am Niederzugbacken lösbar positionierbar ist.
Vorzugsweise weist das Auflageelement wenigstens einen Auflagefortsatz auf, der komplementär zu wenigstens einer Auflagefortsatzaufnahme am Niederzugbacken ausgebildet ist, oder umgekehrt, wobei das Auflageelement über einen Kopplungseingriff zwischen Auflagefortsatz und Auflagefortsatzaufnahme am Niederzugbacken positionierbar ist. Auflagefortsatz und Auflagefortsatzaufnahme sind vorzugsweise Teil des Befestigungsmittels bzw. Befestigungsgegenmittels. Die Formulierung „und umgekehrt” bedeutet, dass der Auflagefortsatz auch am Niederzugbacken ausgebildet und die Auflagefortsatzaufnahme am Auflageelement ausgebildet sein kann. Der Vorteil solcher Ausführungen liegt darin, dass das Auflageelement sehr schnell und zuverlässig am Niederzugbacken positioniert werden kann, wobei insbesondere eine werkzeuglose Positionierung des Auflageelements am Niederzugbacken bevorzugt ist. Natürlich ist es auch möglich, eine Mehrzahl an Auflagefortsätzen und/oder Auflagefortsatzaufnahmen am Auflageelement und/oder am Niederzugbacken auszubilden, die mit komplementären Auflagefortsatzaufnahmen bzw. Auflagefortsätzen in Kopplungseingriff bringbar sind.
Vorzugsweise sind der Auflagefortsatz und die Auflagefortsatzaufnahme derart komplementär zueinander ausgebildet, dass das Auflageelement beim Aufbringen der Niederzugkraft in einen definierten ortsfesten Lagersitz gedrängt wird. Das bedeutet, dass das in Eingriffbringen zwischen Auflagefortsatz und Auflagefortsatzaufnahme im unbelasteten Zustand, also ohne Vorliegen der Niederzugkraft, vorzugsweise ohne oder nur mit einem geringen Reibschluss erfolgt und/oder unter Spiel erfolgt, während dieses Spiel beim Aufbringen der Niederzugkraft beseitigt und so der Auflagefortsatz ortsfest und spielfrei in die Auflagefortsatzaufnahme oder umgedreht gedrängt wird bzw. ein das Auflageelement ortsfest fixierender Reibschluss bewirkt wird. In einem solchen Zustand weist das Auflageelement dann eine definierte Position relativ zum Niederzugbacken auf, die nach dem Entfernen der Niederzugkraft und dem erneuten Wiederaufbringen einer Niederzugkraft reversibel identisch einstellbar ist. Übliche Ausführungsformen hier sind beispielsweise komplementäre Keilsitze, wobei ein Auflagefortsatz vorzugsweise ein Keil oder eine Mehrzahl an Keilen aufweist, die in entsprechende Auflagefortsatzaufnahmen, ausgebildet als Keilaufnahmen, eingreifen. Hier sind sämtliche aus dem Stand der Technik bekannten Geometrien und Auflager bzw. Kopplungsformen anwendbar. Dadurch, dass der Auflagefortsatz und die Auflagefortsatzaufnahme bei Fehlen der Klemm- und/oder Niederzugkraft frei relativ zueinander bewegbar und erst bei Aufbringen der Niederzugkraft ortsfest positioniert sind, ist ein sehr leichtes und insbesondere werkzeugloses Verstellen, Positionieren und Austauschen der Auflageelemente möglich.
Vorzugsweise weist die Auflagefortsatzaufnahme wenigstens eine Einschubschiene auf, in die das Auflageelement mit seinem Auflagefortsatz im Wesentlichen orthogonal zur Richtung der Niederzugkraft und/oder zur Richtung der Klemmkraft einschiebbar ist, oder umgekehrt. Ein solcher Auflagefortsatz kann ebenfalls wenigstens teilweise schienen- oder leistenförmig und komplementär zur Einschubschiene ausgebildet sein. Ein solches Schienenkopplungssystem erlaubt die preiswerte und sichere Positionierung des Auflageelements am Niederzugbacken, wobei insbesondere die Ausrichtung der Einschubrichtung orthogonal zur Richtung der Niederzugkraft und/oder zur Richtung der Klemmkraft eine sichere Positionierung beim Aufbringen und Wirken der Kräfte garantiert. Es ist auch möglich, eine Mehrzahl an Einschubschienen und/oder komplementären Auflagefortsätzen am Auflageelement und/oder am Niederzugsbacken vorzusehen.
Vorzugsweise weist die Einschubschiene eine Schwalbenschwanzschiene auf und der Auflagefortsatz wenigstens einen dazu komplementären Schwalbenschwanzfortsatz, oder umgekehrt, der in die Schwalbenschwanzschiene einschiebbar ist. Der Schwalbenschwanzfortsatz kann ebenfalls als Schiene oder Leiste ausgeführt sein. Die Schwalbenschwanzschiene und der dazu komplementäre Schwalbenschwanzfortsatz sind dabei vorzugsweise so angeordnet, dass bei einer Belastung des Schwalbenschwanzfortsatzes, beispielsweise durch die Niederzugkraft, die beiden miteinander in Kopplungseingriff stehenden Teile wenigstens teilweise in Klemmrichtung bewegbar sind. Dies erlaubt das sichere Einklemmen des Werkstücks bei gleichzeitiger Definition seines Höhenniveaus über das Anpressen auf dem Auflageelement durch die Niederzugkraft. Eine entsprechende Ausrichtung ist beispielsweise dann gegeben, wenn die jeweiligen Wandungsbereiche der Schwalbenschwanzschiene, die sich vom Öffnungsbereich der Schwalbenschwanzschiene zum Rückbereich der Schwalbenschwanzschiene erstrecken, von den Richtungen der Klemmkraft und der Niederzugkraft abweichend positioniert sind. Durch die entsprechend geneigten Wandungsbereiche gleitet der darin aufgenommene komplementäre Schwalbenschwanzfortsatz an den Wandungsbereichen entlang, wobei er sich sowohl in Klemmrichtung als auch in Niederzugrichtung bewegt.
Vorzugsweise ist am Auflageelement und/oder am Niederzugbacken wenigstens ein Kraftelement vorgesehen, das den Kopplungseingriff zwischen Auflagefortsatz und Auflagefortsatzaufnahme unter Bildung eines Reibschlusses elastisch vorspannt. Das Kraftelement, das insbesondere den Auflagefortsatz wenigstens in Teilbereichen gegen die Auflagefortsatzaufnahme drängt und so den Reibschluss zwischen den beiden Bauteilen herstellt, garantiert, dass insbesondere im unbelasteten Zustand das Auflageelement nicht aus seiner Lagerung am Niederzugbacken ausgleitet oder dergleichen unbeabsichtigt entfernt wird. Das Kraftelement dient also vorzugsweise als Lage- und Transportsicherung im unbelasteten Zustand. Durch die elastische Vorspannung zwischen Auflageelement und Niederzugbacken bzw. Auflagefortsatz und Auflagefortsatzaufnahme wird garantiert, dass beim Aufbringen der Klemmkraft und/oder der Niederzugkraft eine definierte Position des Auflageelements einstellbar ist, da das Kraftelement dieser Neueinstellung der Position des Auflageelements nicht oder nur unwesentlich hindernd entgegensteht.
Vorzugsweise weist das Kraftelement wenigstens ein Federrastelement auf, das in einer Kraftelementaufnahme am Auflageelement und/oder am Niederzugbacken angeordnet bzw.
anordbar ist. Ein solches Federrastelement kann beispielsweise eine federbelastete Rastkugel sein, die in der Kraftelementaufnahme am Auflageelement oder am Niederzugbacken angeordnet ist und mit der Rastkugel insbesondere in eine entsprechend komplementäre Gegenaufnahme eingreift. Auf diese Weise ist eine Vorpositionierung des Auflageelements möglich, wobei darüber hinaus eine Lagesicherung des Auflageelements am Niederzugbacken nicht nur über Reibschluss sondern auch über die Rastverbindung zwischen Federrastelement und Auflageelement bzw. Niederzugbacken erfolgt. Hier sind sämtliche aus dem Stand der Technik bekannte Federrastelemente oder Rasteingriffselemente etc. anwendbar.
Vorzugsweise weist der Niederzugbacken wenigstens ein Befestigungsmittel auf, das derart kongruent zu wenigstens einem Befestigungsgegenmittel am Schraubstock ausgebildet ist, dass der Niederzugbacken als Vorsatzbacken oder dergleichen Nachrüstbacken mittels des Befestigungsmittels lösbar an dem Schraubstock befestigbar ist. Auf diese Weise kann der Niederzugbacken bei Bedarf an einem Schraubstock oder dergleichen Werkstückklemmvorrichtung positioniert werden. Üblicherweise weisen die aus dem Stand der Technik bekannten Werkstückklemmvorrichtungen und dergleichen Schraubstöcke individualisierte Befestigungsmittel zur Aufnahme von Vorsatzbacken auf. Der Niederzugbacken ist in diesem Zusammenhang also vorzugsweise mit einem oder einer Mehrzahl an solchen individualisierten Befestigungsmitteln bzw. Gegenmitteln ausgerüstet, um den Niederzugbacken an einem oder mehreren aus dem Stand der Technik bekannten Werkstückklemmvorrichtungen anzuordnen.
Vorzugsweise ist das Niederzugelement in einem Niederzugelementlager positioniert, wobei zwischen Niederzugelement und Niederzuglager wenigstens ein Kraftelement angeordnet ist, und wobei das Niederzugelementlager eine Gleitkonterfläche aufweist, die derart angeordnet ist, dass sie mit einer Horizontalebene, die in Klemmrichtung verläuft, einen stumpfen Winkel einschließt, und wobei das Niederzugelement eine zur Gleitkonterfläche derart komplementäre Gleitfläche aufweist, dass das Niederzugelement beim Aufbringen der Klemmkraft unter Vorspannen des Kraftelements an der Gleitkonterfläche entlanggleitet. Durch eine derartige Ausbildung werden mehrere Vorteile erzielt. So bewirkt das Kraftelement zwischen Niederzugelement und Niederzugelementlager, dass bei entlastetem Niederzugelement dasselbe reversibel in seine Ausgangsposition zurückgleitet und so insbesondere ein eingeklemmtes Werkstück beim Verringern oder Entfernen der Klemmkraft entgegen der Niederzugrichtung bewegt wird. Auf diese Weise wird das Auflageelement entlastet, das dann sehr einfach entfernt und bei Bedarf neu positioniert werden kann. Darüber hinaus garantiert die Ausbildung der Kopplung zwischen Gleitkonterfläche und Gleitfläche eine sehr definierte Bewegung des Niederzugelements in Klemmrichtung und Niederzugrichtung, ohne dass diese Bewegung durch vorhandene Späne oder dergleichen Verschmutzungen behindert wird.
Vorzugweise sind zwischen Niederzugelement und Niederzugelementlager weitere insbesondere spielbehaftete Kopplungselemente vorgesehen, die das Niederzugelement im unbelasteten Zustand sicher im Niederzugelementlager halten. Solche Kopplungselemente können beispielsweise aus einem Kopplungsfortsatz am Niederzugselement und einer Kopplungsfortsatzaufnahme am Niederzugelementlager bestehen, oder umgekehrt, die derart angeordnet sind, dass das Ineingriffbringen in einer Richtung erfolgt, die unterschiedlich zur Richtung der Klemmrichtung und der Niederzugsrichtung ist. Insbesondere in diesem Zusammenhang weist vorzugsweise das Niederzugelementlager und insbesondere dessen Gleitkonterfläche wenigstens eine Ausnehmung auf und das Niederzugelement und insbesondere dessen Gleitfläche wenigstens einen dazu komplementären Fortsatz auf, oder umgekehrt, die derart ausgebildet sind, dass sie nur in wenigstens einer Einsetzrichtung ungleich der Richtung der Klemmkraft und der Niederzugkraft miteinander in Kopplungseingriff bringbar sind, und die derart ausgebildet sind, dass der Kopplungseingriff in Richtung der Niederzugkraft ein Spiel derart aufweist, dass eine Bewegung des Fortsatzes in der Ausnehmung in einer Richtung parallel zur Ebene der Gleitkonterfläche beim Aufbringen der Klemmkraft möglich ist. Eine solche Ausführung garantiert die sichere Lagerung des Niederzugelements im Niederzugelementlager, wobei der Bewegung des Niederzugelements in Klemmrichtung und Niederzugrichtung kein Widerstand entgegengesetzt wird.
Vorzugsweise ist das Niederzugelement wenigstens teilweise aus einem Gummi oder dergleichen elastischem Material hergestellt. Dies garantiert den sicheren Klemmgriff des Werkstücks beim Aufbringen der Klemmkraft.
Wie zuvor erwähnt, betrifft die Erfindung nicht nur einen Niederzugbacken, sondern auch eine Werkstückklemmvorrichtung oder einen dergleichen Schraubstock mit wenigstens zwei sich gegenüberliegenden und in einer Klemmrichtung aufeinander zu und entgegen der Klemmrichtung voneinander weg bewegbaren Niederzugbacken, von denen wenigstens einer der vorgenannten Art entspricht. In diesem Zusammenhang sind sämtliche Ausführungsformen des Niederzugbackens anwendbar, wobei nur aus Redundanzgründen hier nicht eigens auf diese Ausführungsformen in Verbindung mit der Werkstückklemmvorrichtung eingegangen wird. Vorzugsweise sind zwei sich gegenüberliegende und in einer Klemmrichtung aufeinander zu und entgegen der Klemmrichtung voneinander weg bewegbare Niederzugbacken gemäß der vorgenannten Art ausgebildet.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die durch die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert sind. Hierbei zeigen schematisch:
1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkstückklemmvorrichtung mit zwei erfindungsgemäßen Ausführungsformen eines Niederzugbackens;
2 eine isometrische Darstellung des Niederzugbackens der Werkstückklemmvorrichtung gemäß 1;
3 einen Querschnitt durch den Niederzugbacken gemäß 2;
4 Ansichten einer Ausführungsform eines Auflageelements des Niederzugbackens gemäß 3;
5 Ansichten eines Niederzugelements gemäß der Ausführungsform des Niederzubackens gemäß 3;
6 eine Vorderansicht des Niederzubackens gemäß 2;
7 eine Seitenansicht des Niederzubackens gemäß 2;
8 einen Querschnitt durch den Niederzugbacken gemäß 2;
9 eine Draufsicht auf den Niederzugbacken gemäß 2;
10 eine weitere Ausführungsform eines als Vorsatzbacken ausgeführten Niederzubackens;
11 eine Vorderansicht des Niederzugbackens gemäß 10;
12 einen Seitenansicht des Niederzubackens gemäß 10;
13 einen Querschnitt durch die Niederzubacken gemäß 10; und
14 einen Querschnitt durch den Niederzubacken gemäß 10.
Im Folgenden werden für gleiche und gleich wirkende Bauteile dieselben Bezugsziffern verwendet, wobei zur Unterscheidung bisweilen Hochindizes ihre Anwendung finden.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Werkstückklemmvorrichtung und insbesondere eines Schraubstocks 1. Dieser weist zwei Niederzugbacken 2 auf, die relativ zueinander in einer Klemmrichtung R_K aufeinander zu und in entgegengesetzter Richtung dazu bewegbar sind, um ein Werkstück 30 einzuklemmen. Die Niederzubacken 2 sind dazu an Aufnahmeelementen 3 des Schraubstocks 1 befestigt. Die Aufnahmeelemente 3 weisen die zur Bewegung nötigen Bewegungsmittel (nicht dargestellt) auf. Die Befestigung der Niederzubacken 2 am Schraubstock 1 bzw. an dessen Aufnahmeelementen 3 erfolgt über Befestigungsmittel 6, die an den Niederzubacken 2 ausgebildet sind und mit Befestigungsgegenmitteln 8 am Schraubstock in Kopplungseingriff bringbar sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Befestigungsmittel 6 Aussparungen im Niederzubacken 2, in die entsprechende als Befestigungsgegenmittel 8 ausgeführte Aufnahmebolzen eingreifen. Solche Befestigungsmittel- und Befestigungsgegenmittelkombinationen sind aus dem Stand der Technik bekannt, wobei es üblich ist, dass jeder Hersteller seine eigene Befestigungsmethode wählt. Aus diesem Grund sind die Niederzubacken 2 auf den jeweiligen bzw. auf wenigsten einen Schraubstock 1 vorzugsweise adaptiert.
Die Niederzubacken 2 weisen jeder für sich ein Niederzugelement 4 auf, das derart am Niederzubacken 2 befestigt ist, dass es beim Aufbringen einer Klemmkraft F_K (durch die Bewegung der Niederzubacken in Klemmrichtung R_K aufeinander zu) eine Niederzugkraft F_N auf das Werkstück 30 bewirkt, die das Werkstück 30 in Richtung einer Niederzugrichtung R_N zieht.
An jedem Niederzubacken 2 ist darüber hinaus ein Auflageelement 10 angeordnet, gegen das das Werkstück 30 durch die Bewegung des Niederzugelements 4 in Niederzugrichtung R_N gedrängt wird. In Abhängigkeit der Position des Auflageelements 10 am Niederzugbacken 2 ergibt sich so ein definiertes Höhenniveau für das Werkstück 30, das reversibel, also auch beim Lösen der Klemmkraft F_K und Wiederanlegen der Klemmkraft einstellbar ist.
Die 2–9 zeigen unterschiedliche Ansichten und Schnitte der Niederzubacken 2 gemäß 1 bzw. dessen Auflageelements 10 und Niederzugelements 4.
So zeigt 2 eine isometrische Darstellung des Niederzubackens 2 ohne das erwähnte Auflageelement 10 und das Niederzugelement 4. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Niederzubacken gemäß 2 mit montiertem Auflageelement 10 und Niederzugelement 4. Für sich alleine genommen ist das Auflageelement 10 in unterschiedlichen Ansichten in 4 und das Niederzugelement 4 in unterschiedlichen Ansichten in 5 dargestellt. 6 zeigt dagegen eine Frontansicht des Niederzubackens gemäß 2, während die 7 und 8 eine Seitenansicht bzw. einen Querschnitt zeigen. 9 schließlich zeigt eine Draufsicht des Niederzubackens 2 gemäß 2.
Der Niederzugbacken 2 weist wie bereits erwähnt das Befestigungsmittel 6 in Form einer Aussparung auf, mit der er am Befestigungsgegenmittel 8 des Schraubstocks 1 (sieh 1) ortsfest befestigbar ist.
Darüber hinaus weist der Niederzubacken 2 ein Niederzugelementlager 20 auf, das der Aufnahme des Niederzugelements 4 dient (siehe dazu 1) und zwar derart, dass das Niederzugelement 4 beim Aufbringen einer Klemmkraft F_K in einer Niederzugrichtung R_N bewegt wird, die bei dieser Ausführungsform 90° abweichend zur Richtung der Klemmkraft F_K verläuft und dadurch eine Niederzugkraft F_N auf das eingeklemmte Werkstück 30 aufbringt.
Das Niederzugelementlager 20 weist eine Gleitkonterfläche 28 auf, die zur Richtung einer Horizontalebene HE, die in Richtung der Klemmkraft F_K verläuft (siehe 3), einen stumpfen Winkel einschließt. Das Niederzugelement 4 weist eine zu dieser Gleitkonterfläche 28 komplementäre Gleitfläche 38 auf, die derart komplementär zueinander ausgebildet sind, dass bei der Lagerung des Niederzugelements 4 im Niederzugelementlager 20 und beim Aufbringen der Klemmkraft F_K das Niederzugelement 4 mit seiner Gleitfläche 38 an der Gleitkonterfläche 28 entlanggleitet und sich so in Niederzugrichtung R_N bewegt.
Zwischen dem Niederzugelement 4 und dem Niederzubacken 2 sind bei dieser Ausführungsform zwei Kraftelemente 22 angeordnet, die bei der Belastung des Niederzugelements 4 durch die Klemmkraft F_K derart vorgespannt werden, dass sie bei Nachlassen der Klemmkraft F_K das Niederzugelement 4 in seine ursprüngliche Lageposition zurückdrängen. Bei dieser Ausführungsform ist dabei ein Kraftelement als Federrastelement 22 ausbildet, das mit einer Rastkugel 23 in eine Rastkugelaufnahme 33 eingreift und so das Niederzugelement 4 im unbelasteten Zustand in einer Neutralposition hält: Ein zweites Kraftelement 22' ist als elastisches Gummi oder dergleichen Element ausgebildet und derart angeordnet, dass es beim Aufbringen der Klemmkraft F_K und durch die Bewegung des Niederzugelements 4 in Richtung der Niederzugkraft F_N komprimiert wird. Bei Abnahme der Klemmkraft F_K und somit auch der Niederzugkraft F_N entspannt sich das Kraftelement 22' dann wieder, so dass das Niederzugelement 4 in seine Neutralposition zurückgedrängt wird. Diese Neutralposition ist insbesondere in 3 dargestellt.
Das Niederzugelement 4 weist neben dem Fortsatz 36 einen weiteren Vertikalfortsatz 27 auf, der in Niederzugrichtung R_N aus dem Niederzugelement 4 hervorsteht und mit dem Kraftelement 22' in Kraftkopplung steht. Das Kraftelement 22' ist in einer entsprechenden Kraftelementaufnahme 25 aufgenommen, die derart ausgebildet ist, dass sie sowohl eine sichere Positionierung des Kraftelements 22 als auch eine Lagefixierung des Fortsatzes 37 in einer Richtung abweichend zur Niederzugrichtung R_N erlaubt. Die Kraftelementaufnahme 25 ist also komplementär zum Fortsatz 37 ausgebildet, wobei der Fortsatz 37 in der Niederzugrichtung R_N und in Klemmrichtung R_K bewegbar gelagert ist, damit eine Bewegung des Niederzugelementes in die Richtungen R_K und R_N ermöglicht wird. Durch eine Kombination mit der am Niederzubacken 2 ausgeführten Ausnehmung 40, in die der Fortsatz 36 des Niederzugelements 4 eingreift, ergibt sich so eine sichere Lagerung des Niederzugelements bei gleichzeitiger Bewegbarkeit in Niederzugrichtung R_N.
Darüber hinaus umfasst das Niederzugelementlager 20 und insbesondere dessen Gleitkonterfläche 28 wenigstens eine Ausnehmung 40 und das Niederzugelement 4 und insbesondere dessen Gleitfläche 38 wenigstens einen dazu komplementären Fortsatz 36, die derart ausgebildet sind, dass sie nur in wenigstens einer Einsetzrichtung R_E ungleich der Richtungen R_K bzw. R_N der Klemmkraft F_K und der Niederzugkraft F_N miteinander in Kopplungseingriff bringbar sind. Darüber hinaus sind diese beiden komplementären Bauteile 36, 40 derart ausgebildet, dass deren Kopplungseingriff in Richtung der Niederzugkraft F_N ein Spiel derart aufweist, dass eine begrenzte Bewegung des Fortsatzes 36 in der Ausnehmung 40 in einer Richtung parallel zur Ebene der Gleitkonterfläche 28 möglich ist. Wie insbesondere in 3 dargestellt, führt eine solche Ausführungsform in Kombination mit den Kraftelementen 22 zu einer sicheren Lagerung des Niederzugelements 4 im Niederzugelementlager 20, auch im unbelasteten Zustand.
Der Niederzubacken 2 weist hier in Zeichnungsebene unterhalb des Niederzugelementlagers 20 bzw. des Niederzugelements 4 ein Auflageelement 10 auf, das lösbar am Niederzubacken 2 befestigt ist und ein Niveau für das Werkstück 30 definiert.
Das Auflageelement 10 verfügt dazu über eine Mehrzahl an Auflagefortsätzen 12, die spielbehaftet in komplementäre Auflagefortsatzaufnahmen 14 am Niederzugbacken 2 einsetzbar sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Auflagefortsatzaufnahmen 14 als Einschubschienen 24 und im Besonderen als Schwalbenschwanzschienen 34 ausgebildet. Die Fortsatzaufnahmen 12 sind komplementär dazu als Schwalbenschwanzfortsätze 32 ausgebildet. Die Einschubschienen 24 bzw. die Schwalbenschwanzschienen 34 am Niederzubacken 2 sind dabei derart ausgebildet, dass das Auflageelement 10 mit seinen Auflagefortsätzen 14 im Wesentlichen orthogonal zur Richtung der Niederzugkraft F_N und der Richtung der Klemmkraft F_K darin einschiebbar ist.
Dabei sind die Auflagefortsätze 12 und die Auflagefortsatzaufnahmen 14 derart ausgebildet, insbesondere in ihrer gegenseitigen Lagerung im unbelasteten Zustand spielbehaftet, dass insbesondere beim Aufbringen der Niederzugkraft F_N die beiden Bauteile so gegeneinander verschoben werden, dass sie in einen definierten ortsfesten Lagersitz gedrängt werden. Aufgrund der geometrischen Anordnung und Ausbildung der Auflagefortsätze und der Auflagefortsatzaufnahmen ist es so also möglich, mit einer relativ geringen Einsetzkraft das Aufnahmeelement 10 am Niederzubacken 2 zu positionieren, wobei es dann beim Aufbringen der Niederzugkraft F_N in seine feste Lagerung gleitet.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform sind eine Mehrzahl an Auflagefortsatzaufnahmen 14 bzw. Schwalbenschwanzschienen 34 parallel zueinander angeordnet, so dass das Auflageelement in Richtung der Niederzugkraft R_N variabel am Niederzubacken 2 positionierbar ist. Das hat den Vorteil, dass eine Einstellung des Höhenniveaus für das Werkstück 30 möglich ist und insbesondere unterschiedlich starke Werkstücke 30 in ihrer Höhe definiert am Schraubstock 1 einklemmbar sind. Wie insbesondere in 4 gezeigt, hat darüber hinaus diese parallele Anordnung der Mehrzahl an Einschubschienen 24 den Vorteil, dass sich am Niederzubacken 2 bzw. am Auflageelement 10 Auflagefortsätze und Auflagefortsatzaufnahmen abwechseln, wodurch die Haltekraft zwischen Auflageelement 10 und Niederzubacken 2 verstärkt wird. Die als Schwalbenschwanschienen 34 ausgebildeten Einschubschienen 24 sind dabei so positioniert, dass die geneigten Schwalbenschwanzschienenseiten von der Niederzugrichtung R_N und der Klemmrichtung R_K abweichen. Dies garantiert das zuverlässige Positionieren des Auflageelements in seinem Lagersitz beim Aufbringen der Niederzugkraft F_N.
Wie insbesondere in 3 dargestellt, sind am Niederzubacken 2 zwei Kraftelemente 16 vorgesehen, die den Kopplungseingriff zwischen Auflagefortsatz 12 und Auflagefortsatzaufnahme 14 unter Bildung eines Reibschlusses elastisch vorspannen. Beim Einschieben des Auflageelements in seine Lagerung am Niederzubacken 2 werden diese Kraftelemente 16 so vorgespannt, dass der kraftkoppelnde Eingriff zwischen Auflagefortsatz und Auflagefortsatzaufnahme 14 reibkraftbelastet wird. Dies garantiert die sichere Lagerung des Auflageelements 10 am Niederzubacken 2 auch im vom Werkstück 30 unbelasteten Zustand. Die Kraftelemente sind dabei elastisch ausgebildet, so dass bei Belastung des Auflageelements 10 durch die Niederzugkraft F_N trotzdem eine Bewegung des Auflageelements 10 in seinen ortsfesten Lagersitz gewährleistet bleibt.
Aufgenommen sind die Kraftelemente 16 in Kraftelementaufnahmen 26, die im Niederzubacken 2 ausgebildet sind. Die Kraftelemente 16 sind bei dieser Ausführungsform als vorkonstruktionierte Federrastelemente 18 ausgebildet, bestehend aus einer Kugel und einer Feder, die als Einheit in die Kraftelementaufnahmen 26 einsetzbar sind. Die Kugeln greifen lösbar arretierend in Rastkugelaufnahmen 33 am Auflageelement 10 ein.
Die 10–14 zeigen eine weitere Ausführungsform des Niederzubackens 2, der hier als Vorsatzbacken ausgeführt ist. Das bedeutet, dass der Niederzubacken 2 bei dieser Ausführungsform als Zusatzbauteil an einen Schraubstock, wie er beispielsweise in 1 dargestellt ist, der aber nicht mit Niederzubacken ausgerüstet ist, anschraubbar oder dergleichen befestigbar ist. Dazu weist der Niederzubacken 2 Befestigungsmittel 6 auf, die über Befestigungsgegenmittel (hier nicht dargestellt) am Schraubstock befestigbar ist. Auch diese Befestigungsmittel sind komplementär zu den jeweils auf dem Markt angebotenen unterschiedlichen Schraubstockformen ausgebildet. In allen anderen Ausführungsformen entspricht der hier dargestellte Niederzubacken 2 der Ausführungsform wie sie zuvor mit den 1–9 beschrieben wurde, so dass im Detail nicht näher darauf eingegangen werden muss. Hier wird grundsätzlich auf das zuvor gesagte verwiesen.
Bezugszeichenliste

1: Werkstückklemmvorrichtung
2: Niederzubacken
3: Aufnahmeelement
4: Niederzugelement
6: Befestigungsmittel
8: Befestigungsgegenmittel
10: Auflageelement
12: Auflagefortsatz
14: Auflagefortsatzaufnahme
16: Kraftelement
18: Federrastelement
20: Niederzugelementlager
22: Kraftelement
23: Rastkugel
24: Einschubschiene
25: Kraftelementaufnahme
26: Kraftelementaufnahme
28: Gleitkonterfläche
30: Werkstück
32: Schwalbenschwanzfortsatz
34: Schwalbenschwanzschiene
33: Rastkugelaufnahme
36: Fortsatz
37: Fortsatz
38: Gleitfläche
40: Ausnehmung
F_K: Klemmkraft
F_N: Niederzugkraft
R_K: Klemmrichtung
R_N: Niederzugrichtung
H_E: Horizontalebene

Claims

Niederzugbacken für eine Werkstückklemmvorrichtung oder dergleichen Schraubstock (1), der an dem Schraubstock anordbar ist, mit einem Niederzugelement (4), das derart beweglich am Niederzugsbacken (2) gelagert ist, dass es beim Aufbringen einer Klemmkraft (F_K) auf ein Werkstück (30) in Richtung einer Klemmrichtung (R_K) eine Niederzugkraft (F_N) auf das Werkstück (30) in einer von der Klemmrichtung (R_K) insbesondere um 90° abweichenden Niederzugsrichtung (R_N) bewirkt, und mit wenigstens einem Auflageelement (10), das derart ausgebildet ist, dass das Werkstück (30) mittels der Niederzugskraft (F_N) gegen das Auflageelement (10) drängbar ist, wobei das Auflageelement (10) an wenigstens einer Position am Niederzugsbacken (2) lösbar positionierbar ist.
Niederzugbacken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement (10) wenigstens einen Auflagefortsatz (12) aufweist, der komplementär zu wenigstens einer Auflagefortsatzaufnahme (14) am Niederzugbacken (2) ausgebildet ist, oder umgekehrt, wobei das Auflageelement (10) über einen Kopplungseingriff zwischen Auflagefortsatz (12) und Auflagefortsatzaufnahme (14) am Niederzugbacken (2) positionierbar ist.
Niederzugbacken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagefortsatz (12) und die Auflagefortsatzaufnahme (14) derart komplementär zueinander ausgebildet sind, dass der Kopplungseingriff im unbelasteten Zustand spielbehaftet ist und dass das Auflageelement (10) beim Aufbringen der Niederzugskraft (F_N) in einen definierten ortsfesten Lagersitz gedrängt wird.
Niederzugbacken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefortsatzaufnahme (14) wenigstens eine Einschubschiene (24) aufweist, in die das Auflageelement (10) mit seinem Auflagefortsatz (12) im Wesentlichen orthogonal zur Richtung (R_N) der Niederzugkraft (F_N) und/oder zur Richtung (R_K) der Klemmkraft (F_K) einschiebbar ist.
Niederzugbacken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschubschiene (24) eine Schwalbenschwanschiene (34) aufweist und der Auflagefortsatz (12) wenigstens einen dazu komplementären Schwalbenschwanzfortsatz (32), oder umgekehrt, der in die Schwalbenschwanzschiene (34) einschiebbar ist.
Niederzugbacken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Auflageelement (10) und/oder am Niederzugbacken (2) wenigstens ein Kraftelement (16) vorgesehen ist, das den Kopplungseingriff zwischen Auflagefortsatz (12) und Auflagefortsatzaufnahme (14) unter Bildung eines Reibschlusses elastisch vorspannt.
Niederzugbacken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftelement (16) wenigstens ein Federrastelement (18) aufweist, das in einer Kraftelementaufnahme (26) am Auflageelement (10) und/oder am Niederzugbacken (2) angeordnet bzw. anordbar ist.
Niederzugbacken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederzugsbacken (2) wenigstens ein Befestigungsmittel (6) aufweist, das derart kongruent zu wenigstens einem Befestigungsgegenmittel (8) am Schraubstock (1) ausgebildet ist, oder umgekehrt, dass der Niederzugbacken (2) als Vorsatzbacken oder dergleichen Nachrüstbacken lösbar an dem Schraubstock (1) befestigbar ist.
Niederzugbacken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Niederzugelement (4) in einem Niederzugelementlager positioniert ist, wobei zwischen Niederzugelement (4) und Niederzugslager (20) wenigstens ein Kraftelement (22) angeordnet ist, und wobei das Niederzugelementlager (20) eine Gleitkonterfläche (28) aufweist, die derart angeordnet ist, dass sie mit einer Horizontalebene (H_E), die in Klemmrichtung (R_K) verläuft, einen stumpfen Winkel einschließt, und wobei das Niederzugelement (4) eine zur Gleitkonterfläche (28) derart komplementäre Gleitfläche aufweist, dass das Niederzugselement (4) beim Aufbringen der Klemmkraft (F_K) unter Vorspannen des Kraftelementes (22) an der Gleitkonterfläche (28) entlang gleitet.
Werkstückklemmvorrichtung oder dergleichen Schraubstock mit wenigstens zwei sich gegenüberliegenden und in einer Klemmrichtung (R_K) aufeinander zu und entgegen der Klemmrichtung (R_K) von einander weg bewegbaren Niederzugsbacken (2), von denen wenigstens einer einem Niederzugsbacken gemäß einem der vorgenannten Ansprüche entspricht.